我國(guó)紡機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的新發(fā)展

近來(lái)年，我國(guó)各主要紡機(jī)生產(chǎn)企業(yè)堅(jiān)持以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以效益為中心，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，努力提高紡機(jī)機(jī)電一體化水平，提高整機(jī)水平，為適應(yīng)小批量、多品種、快響應(yīng)的市場(chǎng)需求及增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，先后推出一批適應(yīng)市場(chǎng)需求的高水平的紡機(jī)新產(chǎn)品，它代表了我國(guó)紡機(jī)的整體水平，同時(shí)也反映了我國(guó)紡機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的新發(fā)展。

　　１．普及了交流變頻調(diào)速技術(shù)

　　近年來(lái)各企業(yè)推出的紡機(jī)新產(chǎn)品幾乎毫無(wú)例外地推廣應(yīng)用交流異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)，某些特殊要求的還應(yīng)用了交流伺服電機(jī)控制技術(shù)。用于紡織機(jī)械設(shè)備的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的調(diào)速方案主要有３種：

　　（１）通用變頻器開(kāi)環(huán)控制異步電機(jī)變頻調(diào)速。此方案電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠性好，適用于對(duì)調(diào)速精度要求不是很高（２％－５％）、調(diào)速范圍不大（１０∶１以內(nèi)）的各種紡機(jī)設(shè)備，如針織機(jī)械和部分染整機(jī)械等。

　　（２）無(wú)速度傳感器的矢量變頻器控制異步電機(jī)變頻調(diào)速。此方案電路結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，工作可靠性好，適用于要求調(diào)速精度為０．５％－１．０％、調(diào)速范圍在２０∶１以內(nèi)的大部分紡機(jī)設(shè)備。

　　（３）帶速度反饋的矢量變頻控制異步電機(jī)閉環(huán)變頻調(diào)速。此方案電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、造價(jià)較高，但調(diào)速性能好，可從零轉(zhuǎn)速起進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩速度控制，調(diào)速范圍可達(dá)１００∶１以上，同時(shí)，具有良好的動(dòng)特性（響應(yīng)速度快、精度高），適用于對(duì)調(diào)速性能要求高的紡機(jī)設(shè)備。如整經(jīng)、漿紗、熱定形和化纖機(jī)械等。

　　傳動(dòng)電機(jī)一般有兩種：一種是普通Ｙ系列交流異步電機(jī)，適用于第一種調(diào)速方案配套；另一種是交流變頻專用異步電機(jī)，適用于第二、第三種調(diào)速方案配套使用。

　　目前選用的變頻器或伺服電機(jī)控制器９０％以上是日本或德國(guó)等歐洲產(chǎn)品。應(yīng)該看到近幾年國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)的變頻器已陸續(xù)推向市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)變頻器價(jià)格低、性能較好，只要在工作穩(wěn)定性和可靠性方面把好關(guān)，其發(fā)展?jié)摿κ蔷薮蟮摹?/p>

　　２．推廣了智能化控制技術(shù)

　　各種紡織機(jī)械設(shè)備普遍采用了ＰＬＣ可編程控制器或ＩＰＣ工控機(jī)等具有智能控制功能的控制器。這樣可方便地實(shí)現(xiàn)：

　　（１）各電機(jī)速度的準(zhǔn)確控制、同步協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)或位置的準(zhǔn)確跟蹤，如漿紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、滌綸后處理機(jī)等；

　　（２）按設(shè)定或生產(chǎn)要求的工藝曲線控制各機(jī)件的運(yùn)動(dòng)，如粗紗機(jī)等；

　　（３）按設(shè)定或生產(chǎn)要求的操作程序完成加工全過(guò)程的控制，如清梳聯(lián)合機(jī)、卷軋染機(jī)等。

　　（４）網(wǎng)絡(luò)通訊。當(dāng)今的ＰＬＣ可編程控制器不僅能實(shí)現(xiàn)一般的邏輯控制，還具備包括模擬量在內(nèi)的數(shù)值處理和網(wǎng)絡(luò)通信等功能。使其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，完成各種復(fù)雜的控利要求，例如ＰＬＣ通過(guò)標(biāo)推的ＲＳ　４８５串行通訊網(wǎng)絡(luò)和自定義或自主選擇的通信協(xié)議構(gòu)成ＰＬＣ和工控機(jī)的分布式網(wǎng)絡(luò)，它具有較好的靈活性和性能價(jià)格比，因而得到廣泛應(yīng)用。

　　３．現(xiàn)場(chǎng)總線（Ｆｉｅｌｄ　ＢＵｓ）技術(shù)開(kāi)始用于紡機(jī)自動(dòng)化

　　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已成為世界自動(dòng)化技術(shù)的熱點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)紡機(jī)自動(dòng)化中已受到關(guān)注并開(kāi)始推廣應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線是主要用于連接現(xiàn)場(chǎng)儀表和自動(dòng)化控制系統(tǒng)之間的一種開(kāi)放式、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線在應(yīng)用層所使用的協(xié)議有多種多樣，但目前已趨于統(tǒng)一。ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ是現(xiàn)場(chǎng)總線ＰＲＯＦＩＢＵＳ中廣泛應(yīng)用的一種協(xié)議、主要用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的主從通信，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制系統(tǒng)與分布式Ｉ／Ｏ及其他現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備之間的通信（它有極好的抗電磁干擾性能）。例如，ＰＬＣ或ＩＰＣ和遠(yuǎn)程Ｉ／Ｏ、傳動(dòng)裝置、人機(jī)界面等之間的通信，ＰＲＯＦＩＢＵＳ應(yīng)用廣泛、尤其在歐洲用得很普遍。另外，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（設(shè)備網(wǎng)）是一種低價(jià)位的總線。它可連接自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中廣泛的工業(yè)設(shè)備，也是一種開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議，現(xiàn)在北美和日本廣泛應(yīng)用。近年來(lái)我國(guó)紡機(jī)自動(dòng)化中也已逐步應(yīng)用了ＰＲＯＦＩＢＵＳ現(xiàn)場(chǎng)總線，相信不久可望在紡機(jī)設(shè)備上推廣應(yīng)用這種先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制技術(shù)。

　　４．?dāng)?shù)顯設(shè)備應(yīng)用普遍

　　各種紡機(jī)設(shè)備普遍應(yīng)用了數(shù)顯，如各種數(shù)顯儀表、人機(jī)界面和觸摸屏等。前者一般是顯示單一參數(shù)或少數(shù)幾個(gè)參數(shù)。而后者，一般則顯示多參數(shù)或圖形并帶有智能功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，可以曲線或圖表形式顯示工藝參數(shù)的歷史值和當(dāng)今值或狀態(tài)顯示。人機(jī)界面可設(shè)文本操作面板、圖形操作員面板和觸摸屏等，可與ＰＬＣ套使用，有的還支持現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。