我国纺机机电一体化技术的新发展

近来年，我国各主要纺机生产企业坚持以市场为导向、以效益为中心，坚持技术创新，努力提高纺机机电一体化水平，提高整机水平，为适应小批量、多品种、快响应的市场需求及增强产品的市场竞争力，先后推出一批适应市场需求的高水平的纺机新产品，它代表了我国纺机的整体水平，同时也反映了我国纺机机电一体化技术的新发展。

　　１．普及了交流变频调速技术

　　近年来各企业推出的纺机新产品几乎毫无例外地推广应用交流异步电机变频调速技术，某些特殊要求的还应用了交流伺服电机控制技术。用于纺织机械设备的变频调速控制系统的调速方案主要有３种：

　　（１）通用变频器开环控制异步电机变频调速。此方案电路结构简单，工作可靠性好，适用于对调速精度要求不是很高（２％－５％）、调速范围不大（１０∶１以内）的各种纺机设备，如针织机械和部分染整机械等。

　　（２）无速度传感器的矢量变频器控制异步电机变频调速。此方案电路结构也较简单，工作可靠性好，适用于要求调速精度为０．５％－１．０％、调速范围在２０∶１以内的大部分纺机设备。

　　（３）带速度反馈的矢量变频控制异步电机闭环变频调速。此方案电路结构较复杂、造价较高，但调速性能好，可从零转速起进行恒转矩速度控制，调速范围可达１００∶１以上，同时，具有良好的动特性（响应速度快、精度高），适用于对调速性能要求高的纺机设备。如整经、浆纱、热定形和化纤机械等。

　　传动电机一般有两种：一种是普通Ｙ系列交流异步电机，适用于第一种调速方案配套；另一种是交流变频专用异步电机，适用于第二、第三种调速方案配套使用。

　　目前选用的变频器或伺服电机控制器９０％以上是日本或德国等欧洲产品。应该看到近几年国内开发、生产的变频器已陆续推向市场。国产变频器价格低、性能较好，只要在工作稳定性和可靠性方面把好关，其发展潜力是巨大的。

　　２．推广了智能化控制技术

　　各种纺织机械设备普遍采用了ＰＬＣ可编程控制器或ＩＰＣ工控机等具有智能控制功能的控制器。这样可方便地实现：

　　（１）各电机速度的准确控制、同步协调运转或位置的准确跟踪，如浆纱机、分条整经机、涤纶后处理机等；

　　（２）按设定或生产要求的工艺曲线控制各机件的运动，如粗纱机等；

　　（３）按设定或生产要求的操作程序完成加工全过程的控制，如清梳联合机、卷轧染机等。

　　（４）网络通讯。当今的ＰＬＣ可编程控制器不仅能实现一般的逻辑控制，还具备包括模拟量在内的数值处理和网络通信等功能。使其通过网络构成分布式系统，完成各种复杂的控利要求，例如ＰＬＣ通过标推的ＲＳ　４８５串行通讯网络和自定义或自主选择的通信协议构成ＰＬＣ和工控机的分布式网络，它具有较好的灵活性和性能价格比，因而得到广泛应用。

　　３．现场总线（Ｆｉｅｌｄ　ＢＵｓ）技术开始用于纺机自动化

　　现场总线技术已成为世界自动化技术的热点，近年来在我国纺机自动化中已受到关注并开始推广应用。现场总线是主要用于连接现场仪表和自动化控制系统之间的一种开放式、全数字化、双向、多站的通信系统。现场总线在应用层所使用的协议有多种多样，但目前已趋于统一。ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ是现场总线ＰＲＯＦＩＢＵＳ中广泛应用的一种协议、主要用于现场级的主从通信，实现现场级控制系统与分布式Ｉ／Ｏ及其他现场级设备之间的通信（它有极好的抗电磁干扰性能）。例如，ＰＬＣ或ＩＰＣ和远程Ｉ／Ｏ、传动装置、人机界面等之间的通信，ＰＲＯＦＩＢＵＳ应用广泛、尤其在欧洲用得很普遍。另外，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（设备网）是一种低价位的总线。它可连接自动化生产系统中广泛的工业设备，也是一种开放式的现场总线的协议，现在北美和日本广泛应用。近年来我国纺机自动化中也已逐步应用了ＰＲＯＦＩＢＵＳ现场总线，相信不久可望在纺机设备上推广应用这种先进的现场工业控制技术。

　　４．数显设备应用普遍

　　各种纺机设备普遍应用了数显，如各种数显仪表、人机界面和触摸屏等。前者一般是显示单一参数或少数几个参数。而后者，一般则显示多参数或图形并带有智能功能，实现人机对话，可以曲线或图表形式显示工艺参数的历史值和当今值或状态显示。人机界面可设文本操作面板、图形操作员面板和触摸屏等，可与ＰＬＣ套使用，有的还支持现场总线协议。