精梳纺织机械电气自动化控制系统分析

2020-11-29许朦珂

纺织报告 2020年1期

许朦珂

（荆楚理工学院，湖北荆门 448000）

对于一个产业来说，实现自动化生产是从根本上促进行业飞速发展的重要手段。传统的纺织行业过多地依赖人力，阻碍了行业自身的发展。随着电气自动化控制系统的出现，行业的发展前景更加广阔。为此，通过对精梳纺织机械电气自动化控制系统分析，来确保其正确应用。

1 电气自动化控制系统在精梳纺织机械中的作用

1.1 工作效率的提升

在精梳纺织机械中应用电气自动化控制系统，可以实现其自身工作效率的提升，在社会经济不断发展以及人民生活水平不断提升的今天，纺织品的需求量实现了大幅度增加。为了适应这种环境，实现自身的发展，纺织产业就需要提升生产能力。应用电气自动化控制技术后，能够在纺织机械生产的过程中对传统的生产模式进行改变，从而使人力能够进入到生产岗位当中，并逐渐实现自动化发展，从传统的依靠人力进行生产，转变为依靠电力与技术进行生产。同时，这一生产模式也使得精梳纺织行业的生产周期不断缩短，并且随着电气自动化控制技术的进步，精梳纺织的生产效率与技术水平也实现了大幅度的提升。

1.2 纺织质量的提升

当前，我国的精梳纺织业在发展的过程中，质量检测方面存在一定的问题，导致我国纺织产业在国际贸易中处于不利的地位，并对我国对外贸易以及经济发展造成了一定的影响。需要应用电气自动化控制系统对这一不利局面进行扭转，也使得应用电气自动化系统成为当前我国精梳纺织行业发展的必然趋势，促使纺织质量不断提升，实现并保证了纺织机械行业的深化发展[1]。

2 电气自动控制系统在精梳纺织中的应用

随着电气自动化控制系统在精梳纺织制造中的应用越来越广泛，逐渐形成了相应的技术体系。在应用过程中，转动与控制运动是其中最为常见的两种方式。在精梳纺织行业中，通过电气自动控制系统可以从多个层面来实现纺织生产的自动化控制。但是在实际应用的过程中也可以发现，电气自动化的体系结构相比较复杂。这使得精梳纺织在应用电气自动化控制的过程中，需要基于机械设备的层面结构变化来展开全面分析。涉及的技术参数为：（1）使用的电压范畴更宽，电压范围通常保持在3.0～5.5 V，在利用寄生电源时，也可以通过数据线来进行供电；（2）实现处理器之间的数据连接，通常只有一个端口是必须的，而所有的传感器原件已转换电路，会以集成电路的兴衰集成在一个晶体管中；（3）电气自动化系统的可编程分辨率保持在9～12，其设备的结构体系会随着控制系统的变化而在一定程度上发生改变。

3 电气自动控制系统在精梳纺织应用过程中存在的问题

3.1 技术人才匮乏

想要实现电气自动控制系统在精梳纺织行业中的有效应用，需要行业当中有充足的专业技术人才，为行业的发展提供技术上的支持。技术人才在纺织机械行业的发展中也起到了至关重要的作用，是整个行业发展的关键。但是从精梳纺织行业的发展来看，行业内专业技术人才严重匮乏，导致其在发展过程中难以满足社会需求，无法顺应精梳纺织行业的国际化潮流，对行业经济效益的提升与发展形成了一定的阻碍。

3.2 专业技能有待提高

想要实现纺织机械自动化控制系统的推广与应用，就需要纺织工作人员在工作过程中对相关专业技能以及工作素养进行提升，而且在进行实际操作时也可以发现，由于一些纺织工作人员的工作素质以及技能掌握无法得到保障，导致其难以完整掌握电气自动化控制技术，使得在实际操作的过程中，需要面对多种不同的问题，对行业的发展以及自动化进程产生了一定程度的负面影响。

4 精梳纺织机械电气自动化控制系统应用的优化策略

4.1 加强人才培训

传统纺织机械在时代的发展过程中，基于现代化的电气自动化技术实现了生产技术的自动化发展。在应用过程中，为了得到保障，就要从其自身在发展过程中的控制核心作用出发，加大对专业人才的培训力度。比如，通过在高职院校等教育结构展开专项培训课程，利用对人才培养规模以及力度的加大，来对行业进行优秀人才的输送。在培养人才的过程中，需要加强对学生创新能力的培养，从而使人才能够适应当前精梳纺织电气自动化系统不断智能化、综合化、全能化的发展方向[2]。同时，为了解决人才匮乏对企业产生的负面影响，企业自身在发展的过程中，也应当尽可能地采取一切措施来吸引优秀人才。比如提供优良的薪资待遇以及工作环境，促使人才投入到这一行业，并适应当前社会对产业的多元化需求，服务于社会的生产生活。

此外，针对当前产业中纺织人员工作素质薄弱、技能低下这一问题，相关负责人必须引起高度重视，加强对工作人员的培训力度。以温州市某精梳纺织厂为例，为了提升工作人员的能力素质与专业技巧，该厂积极组织员工参与到各类专家讲座、座谈会之中，并通过企业之间的相互交流，对人员能力进行提升。相关技术人员也要在工作过程中不断加强自身学习，全面了解电气自动化技术，通过知识与技能的武装促进自身的良好发展，适应岗位发展的需求，令个人能力得到发展，从而使电气自动化技术的应用效果得到保障，促使纺织机械行业经济效益的不断提升。

4.2 设计方案的优化

在应用精梳纺织电气自动化控制系统的过程中，需要根据工作原理从设计方案出发，对整体结构进行优化。在精梳纺织电气自动化控制系统中，通过工作轴对主电机的带动，利用其安装的编码器产生出相应的信号，并利用该信号作为伺服电极的控制参考信号，在传达到控制器后，将其再次传送到伺服电机，并与编码器的反馈型号形成一个封闭的控制模式，实现设备的自动化运作。在此过程中，链接于主编码器上的工作轴是设备内部各工作信号部件的基本参考。但在其上产生的工作信号同样可以作为其他工作轴在运行过程中的参考控制信号，并且其在运作的过程中，可以通过内部总线的运用实现伺服控制与主电机变频器之间的相互连接，通过利用总线传输中的主编码器进行工作信号的传输。在实际应用过程中，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）模块除了能够完成对整机系统产品的检测以外，还可以形成开关、光电开关的安装。人机交互面板也可以对当前系统设备的运行情况以及状态进行反应，使故障在出现后能够被及时发现与调整[3]。

为此，需要从软件设计方案以及硬件设计两个方向进行优化。在基于软件进行设计方案的优化时，需要确保软件在应用后可以通过对电机高频率倒顺运转实现对纺织产品生产质量的提升。在此过程中，需要将实际生产过程中可能会出现的停车特殊启动等问题考虑在内。而在基于硬件进行设计方案的优化时，需要从PLC的系统应用出发，对内部控制系统进行协调组织，确保在运转过程中的同步性与一致性，实现对传达系统最大程度的减缓，避免因机械问题影响设备的正常使用。为了提高其在实际应用过程中的工作与生产效率，还可以从逻辑器件的连接入手进行优化。例如，在辽宁省某精梳纺织产业中，为了实现效率的提高，在进行设计优化的过程中，通过对其内部各逻辑器件之间的通信端口进行串联，对伺服控制器所产生的数字频率信号进行接口的输入与输出，利用数频线实现相互之间的逐级连接，从而实现多电机传动机械控制系统数据传输的安全与可靠。

4.3 基于环境的改进与创新

在实际生产过程中，精梳纺织设备往往需要应对不同的生产项目以及生产环境。为此，在对其进行优化的过程中，基于数字模型对其在生产过程中所涉及的相关问题，依据环境和纺织材质的影响，根据当前生产中的具体情况，选择效率最高的路径与条件，进行调节和显示。比如，在生产的过程中，采用输出传感器配合工控机来实现现场控制数学模型的自适应调节，并可以考虑在此基础上建立一个以环境情况分析、优化控制模型、优化控制参数为目的的软件分析系统，进一步提高精梳机的自动化水平和行业竞争力。同时，针对精梳机特有的控制模型复杂、控制精度要求较高、负载大、响应快等难点，着力在电气化改造过程中对原有输出原件的机械结构进行修改和优化，使其在合理的强度范围具有更小的负载惯量，以利于输出的快速性。另外，可以考虑在输出部分增加机械、电气储能元件，帮助系统快速启停，改善频响性能或者开发新的独特电源、驱动元件，从宏观上改善输出元件的带载能力。