简介控制与数字化纺织机械

王建春

摘 要：随着市场经济体制改革的深入与科学技术的发展，纺织机行业的市场竞争日趋激烈，高质量、快响应、更灵活是纺织机械未来发展的重要方向。近年来，纺织机械行业的自动化水平有了明显的提升，现代控制技术与信息技术对于纺织机械行业的影响逐渐凸显，基于以上，本文简要研究了现代控制技术和数字化纺织机械。

关键词：现代控制技术；数字化；纺织机械

1 现代控制技术研究

1.1 数字化纺织机械控制技术

早在十多年前，就有纺织机械企业提出了“数字化纺织机械控制”的理念，数字化纺织机械控制技术是以CPU为核心，以现场总线技术为基础的现代控制技术。对数字化纺织机械控制技术的具体研究如下：

1.1.1可编程控制器与可编程逻辑计算机

可编程控制器又称PLC，其以继电器技术为基础，结合了通信技术和信息技术，通过程序化的方式来对相关设备进行电气控制，其在纺织机械中的应用十分广泛。PLC的输出和输入质量较高，且实时监控能力较强，PLC的稳定性在众多设备控制实践中已经得到了很好的证明。PLC能够为纺织机械控制提供多种现场总线，一些纺织机厂商在选择PLC进行纺织机械控制时都将远程I/O和可扩展性作为选择的重要标准。纺织机械的控制技术首要注重的是控制的实时性、可靠性及控制速度，自动纺纱技术的出现是纺织机械控制发展过程中的重要革命，其对于纺织行业的优化升级有着积极的促进作用。

可编程逻辑计算机又称为PCC，其于1994年由贝加莱公司推出，相较于PLC而言，PCC在功能上有着较大的提升，PCC的组网十分灵活，且应用智能性和开放性较好的系统平台，能够有效实现许多复雜的控制项目。PCC的软件运行平台采用分时多任务机制的原理进行构筑，在PCC的应用下，纺织机械的应用程序运行周期与程序的长短和复杂程度无关，操作系统的循环周期直接决定了纺织机械应用程序的运行周期，平台外部的控制周期与程序内部的扫描周期分离开来，实现了纺织机械的实时控制。此外，用户可以根据自身的实际需求，结合CPU的运算水平和运算能力对控制周期自行修改和设定，满足了不同用户的个性化要求。

PCC中有着多个任务模块，可以根据控制项目中的数据采集、通信控制、报警等功能要求来编制程序任务模块，这些任务模块可以独立运行也可以实现模块之间的互相关联。PCC可以选择不同的编程语言对单个任务模块进行编制，这就使得在常规PLC使用的梯形图、指令语言等可以延续到PCC上继续使用，此外PCC应用软件在不断研发发展的过程中还集成了C语言相关程序，增加了PCC的适用范围。

1.1.2现场总线控制技术

在机械控制中，各种生产信息的来源是现场总线控制层，纺织中的织造、棉纺等机械的控制器只有配置了现场总线的接口，就可以通过相关的标称实现机械运行的控制，并能够将机械运行的实时数据传送到监控系统中。数字纺织机械控制技术的控制器以CPU为核心，以电力电子技术为基础，是一种新型的驱动控制技术，其中现场总线技术是高速数据通信技术的代表，其能够对纺织机械运行的实时数据进行采集和高速传输，这就有效提升了纺织机械的现场化、抗干扰能力以及分布能力，促进了纺织机械生产过程的智能化和自动化发展，实现了现代控制技术与纺织机械的有机结合。

1.2 新型驱动技术

电力电子技术的发展促进了新型驱动技术在纺织机械中的应用，例如变频调速技术、多轴同步技术以及单轴驱动技术等在纺织机械中就有着重要的应用。纺织机械的结构大多是为多单元重复结构，这就对纺织机械动作的协调性和一致性提出了更高的要求，应用变频调速技术就能够有效的保证纺织机械动作的协调性和一致性。

传动技术在科技的带动下不断发展，其在纺织机械中的应用水平也日益提高，具体表现为以下几个方面：①共直流母线技术：共直流母线技术能够实现纺织机械电机的发电工作状态以及断电同步停车功能；②伺服驱动技术：能够实现反向驱动控制纺织机械中的卷绕机构；③多轴同步控制和单轴独立驱动：广泛应用于纺织机械的多电机驱动剑杆织机和四轴驱动粗纱机中。

2 数字化纺织机械

2.1 企业信息化

企业信息化是纺织机械数字化中的重要标志，企业信息化指的是运用先进的信息技术、通讯技术来实现企业业务流程的改造，企业信息化不仅包括企业内部员工之间、企业外部合作之间的信息分享和信息合作，还包括利用先进的信息技术对企业内部各个岗位工作内容的改造。

从本质上来讲，企业的信息化就是指企业将传统的事务管理方式和商务运行方式转变为电子事物方式和电子商务形式。

企业信息化的过程主要可以分为三个层次：①第一个层次是将先进的电子信息技术应用到生产中，实现生产智能化、自动化，例如本文所研究的纺织机械自动化；②第二个层次是企业相关经营管理数据的信息化，在这个过程中需要实现企业大量基础数据的信息化，强调的是企业数字时代；③第三个层次是信息化应用的最高层次，即通过信息技术建立企业的辅助管理系统、辅助经营系统以及辅助决策系统等，实现了企业经营管理的信息化。

信息化的过程即相关信息数据的采集、传输及应用的过程，但由于企业认识等原因，企业信息化常常将这三个过程分裂开来，企业较为注重信息数据的应用和处理过程，而往往忽略了信息数据的采集和传输。

以纺织机械企业为例，如果不能够解决信息数据的采集和传输问题，则企业的信息化进程将会停滞，先进的计算机设备往往只能够起到高级计算器的作用。

企业应当以网络技术为依托，建立企业信息化平台，解决信息数据的采集和传输问题，以此来实现信息数据在自身业务流程中的应用处理，从而促进企业经营活动向电子事物和电子商务的转变。

2.2 纺织机械数字化

纺织机械企业信息化的关键在于纺织机械的数字化，以此来实现纺织生产过程中的智能化和自动化，同时纺织机械的数字化还能够有效解决纺织机械企业信息数据采集和传输的困难。

纺织机械数字化指的是将纺织机械与先进的控制技术相结合，传统的纺织机械控制为模拟控制，而应用先进的控制技术后，纺织机械的模拟控制能够转变为数字化控制，这就有效提升了纺织机械的抗干扰性能、现场化程度以及分布式性能，对于一些复杂的控制功能，纺织机械数字化也能够顺利完成，对于提升纺织机械的生产水平、生产效率、纺织质量等各个方面都有着重要的作用，在纺织机械工作的过程中，能够实现大量数据的采集、传输和共享。

纺织机械数字化不仅仅是控制的数字化，还包括数据采集的数字化，这对于纺织机械企业解决加工精度小、加工设备庞大、投资巨大、工艺know how等问题有着重要的意义，能够实现纺织机械企业大量生产数据的及时采集，从设备和技术两个方面为实现企业信息化打下了坚实的基础，从而促进纺织机械企业赶超世界领先水平，实现跨越式的发展。

现代控制技术与纺织机械数字化有着密不可分的关系，现代控制技术是实现纺织机械数字化的基础，同时也是世界纺织机械发展的重要趋势。

3 结论

综上所述，本文从数字化纺织机械控制技术和新型驱动技术两个角度分析了纺织机械现代控制技术，并从企业信息化和纺织机械数字化两个方面研究了来研究了数字化纺织机械，旨在为实现纺织机械生产的自动化和智能化提供参考，促进纺织机械企业的信息化发展。