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纺织企业工控机维修


近十多年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高,在新型纺织机械上
这项技术的内容包含了先进的信息处理和控制技术,即以计算
PLC、工控机维修、单片机、人机界面、现场总线等组成的控制系统;先进的驱
有变频调速,交流伺服,步进电机等;检测传感技术和执行机构;精密机械技术等。
例如新型的粗纱机、分条整经机、浆纱机,这类

(1)由计算机控制多台变频器,交流伺服驱动器,再分别控制多台电动机的同步传动
(粗纱机为二、三或四台电机的三种方案,分条整经机为五台电机,浆纱机为七台电

(2)均采用传感技术,检测纱线张力,通过计算机实现张力控制。
(3)采用计算机软件来完成粗纱的卷绕成形功能和实现经轴、织轴的理想卷绕。
纺织机械应用了机电一体化技术后机构简化,性能改善,质量提高,操作方便,提升了

(1)粗纱机采用计算机控制多电机分部传动后的效果:
①简化了复杂的机械结构,取消了锥轮变速装置、三自动成形机构、计长装置等。
②应用触摸屏人机界面,操作十分方便。
③计算机储存多品种的最佳工艺,更换品种十分方便。
④产品质量好,粗纱条干水平达到乌斯特公报5%的水平。
⑤主机速度和生产效率提高,断头减少。
(2) 分条整经机采用计算机、变频器、交流伺服组成的控制系统后的效果:
①经轴卷绕张力从定性控制发展到定量控制,自动控制内外圈张力,实现理想的内紧外

②对绞精度有明显的提高。
 
③采用触摸屏人机界面,操作简单方便。
④主机价格是进口价格的三分之一,降低了纺织厂的投资。
(3) 浆纱机采用计算机控制多电机分部传动后的效果:
①简化了复杂的机械结构,取消了长边轴传动和PIV机械无级变速器。
②伸长率和织轴卷绕张力得到了有效控制,提高了产品质量。
③回潮率检测后,通过计算机与全机速度调节相连,保证回潮率的良好控制,有利于后

④采用触摸屏人机界面,操作简单方便。
⑤机器生产效率有较明显的提高。
自动络筒机和无梭织机也是纺织行业中机电一体化水平高的产品,其特点将在后面进行

1 先进的通用自动化装置在纺织机械上应用的状况
上面举例的三种设备,主要是采用了先进的通用自动化装置应用于纺织机械上来提高机
产生了好的效果。因此先进的通用自动化装置应用状况,也可从一方面反映

1.1 PLC的应用
PLC在纺织设备上应用已普及,清花、梳棉、并条、精梳、粗纱、络筒、并纱、捻线、

纺织设备上用的PLC,其1/0点数范围:8~1024点,约85%以上为8~112点。
PLC的年需用量,2002年约24000台,比2000年增长33%。
主要选用了西门子公司、光洋公司、三菱公司的PLC产品,其次有松下、Omron、富
LG等公司的产品。
喷气织机的控制系统,选用了贝加莱公司的PCC(可编程计算机控制器),其性能优于
PLC。
1.2 人机界面的应用
近年来在纺织设备上人机界面技术应用发展很快,需用量逐年增加。单机自动化程度较


人机界面年需用量,2002年约为20000台,目前多数为文本显示方式。
主要选用西门子公司、三菱公司、光洋公司、Digital公司的人机界面产品,其次有松下、
Omron、贝加莱、台达等公司的产品。
1.3 变频器的应用
在纺织机械上变频器的应用,基本上与PLC相同,从清花设备到无梭织机都已采用。
纺织设备上应用的变频器容量范围0.37kw~500kw,90%以上为0.37kw~37kw。大容量

变频器年需用量,2002年约为16000台,比2000年增长15%。
主要选用了纶茨公司、明电舍公司、富士公司、LG公司的变频器产品,其次有ABB、


1.4 交流伺服系统的应用
纺织设备上应用交流伺服技术是为了提高设备的性能,满足高精度控制的要求,目前已

国内无梭织机制造厂已开发出用交流伺服的电子送经和

交流伺服的年需用量,2002年约2500台。
主要选用了纶茨、西门子、三洋、安川、日立等公司的产品。
1.5 现场总线技术的应用
纺织设备应用现场总线技术刚开始起步,仅少数设备应用这项技术,如数控细纱机,浆
Profibus现场总
CANbus现场总线。
1.6 工控机维修的应用
因多数纺织设备可以用PLC来满足生产工艺的控制要求,只有少数设备为了达到较复
PLC构成控制系统,例如浆纱机、新型粗纱机、部分化纤设备。


2 开发和生产纺织专用自动化装置的状况
2.1 梳棉机自调匀整装置
国产清梳联设备配用的高产梳棉机均带有自调匀整装置,大多数属于混合环控制,以检
控制短片段不匀;采用喇叭口压力检测或采用凹凸罗拉、阶梯罗拉检测
控制长片段不匀。两处检测到的信号,送入控制器经计算机运算,控制给
达到自调匀整的目的。国内给棉罗拉调速多数采用变频控制,若要求提高控

国产梳棉机自调匀整装置经过多年的生产使用,已趋成熟,装置的年生产量已达1200
-1500套,供主机配套使用。
2.2 并条机自调匀整装置
国内并条机主要生产厂沈阳、天门、宝成厂均生产带有自调匀整的并条机,自调匀整装

613研究所开发的BYD型、乌斯特公司的USC型和USG型。控制方式采用凹凸罗
经过计算机运算,控制交流伺服驱动器和电机,改变主牵伸的牵伸

613研究所开发的BYD型自调匀整装置已为国产FA326、FA322、FA319型并条机配套,
800m/min,匀整最短片段为15mm,与不加匀整相比,条干CV值
0.2~0.5个百分点,5米重不匀在0.4%~0.5%以下,已生产100多套供用户使用。
2.3 粗纱机的CCD张力检测、微调装置
在2002年国际纺机展上,国内天津纺机、无锡宏源、河北太行机械厂等六家厂商展出的
CCD张力检测和微调装置,采用检测3个锭子的粗纱张力变化,输入计算机

国产CCD装置的生产由专业传感器厂生产或主机厂自制开发生产两种方式,目前多数

2.4 细纱机的电子凸轮
新型数控细纱机除了锭子传动用变频调速,罗拉传动、集体落纱用交流伺服外,还采用
其原理为计算机控制交流伺服电机驱动钢令板升降运动。采用
改变了传统的纺纱成形工艺,可根据用户纺纱品种的要求,通过参数设

2.5 异纤维自动检测装置和织物自动检验装置
纺织厂采用人工方法挑拣棉花中的异纤维和织物的疵点,这种传统的方法用工多,为了
开发自动化装置十分必要。在2002年国际纺机展上,展出了国产的异纤维检测装
(大连贵友科技有限公司)和织物自动检验装置(中国纺机集团宏大研究院)。这两项装置均
影像信息经过计算机图像处理,能精确分辨出异纤大小和位置,或织物疵点


3 自动络筒机和无梭织机的机电一体化
3.1 自动络筒机的机电一体化
国产新一代的自动络筒机在2002年国际纺机展上展出,其特点是机电一体化水平有了进
换管、大小吸嘴、自动捻接等各项动作均由单独电机传动,由电脑控制各种动


槽筒传动采用无刷直流电机直接驱动,电机能耗降低30%,做到了电机温升低体积小。

3.2 无梭织机的机电一体化技术现状
国产无梭织机的电控系统,除了一部分机器采用PLC和PCC组成的控制系统外,目前
自制的专用控制装置,成本低,
筛选老化、加工工艺等多种因素有关,要做到高可靠很

电子储纬器:国内有10多个厂家开发生产储纬器,每年产量达数万头供主机配套,国产
其性能基本上能满足国产无梭织机的需要。产品水平属国际上九十年代初

电子选纬器:我国已大量生产电磁式结构的电子选纬器,满足国内剑杆织机的配套需要,
新一代的电子选纬器必然要替代电磁式选纬器,中国纺科院

电子送经和电子卷取替代机械送经和机械卷取既能提高产品质量,解决织疵问题,又可
快速变换品种,是发展方向。国内各无梭织机制造厂积极开发交流伺服电机
技术已经过关。但目前配套生产量不多,主要原因是交流伺服
一定程度影响了推广应用。随着交流伺服的发展,成本降低,电子送经和电子

电子多臂和电子提花装置:这两种装置是高度机电一体化的产品,因具有适应小批量多
快捷翻改品种的优点,是很有前景的产品。由于产品技术难度大,要解决电磁机构的
虽有不少单位想介入开发,但发展并不快,目前国产的

无梭织机的主传动技术:采用开关磁阻电机作为无梭织机的主传动带来许多好处,减少
不用皮带和皮带盘,不用电磁离合器和刹车盘,不用寻纬电机,节能10%等优点,
(北京中纺机电研究所),目前还在与无梭织机主机厂

4 对机电一体化发展前景的几点看法
(1) 提高纺织产品的产量和质量,需继续提高国产纺机的机电一体化水平,也为实现

(2) 网络监控系统已受到各主机厂的重视,各厂在开发新产品时,已考虑到设备与计
便于生产信息的传递,实现计算机监控。例如郑州纺机厂的清梳


(3) 通用自动化装置在国产纺机上的广泛应用,推动了国产机器的机电一体化发展,
但纺织专用自动化装置国内发展较慢,尤其是在纺织专用的传感器和
希望各大专院校、科研单位和军工企业积极与各主机厂结合,大

(4) 机电必须同步发展,国产纺机已大量应用了计算机技术,但必须有精密的机械相
才能发挥更大的效果,否则将影响机电一体化技术的发展。例如针织机械,国外大量
而国产电脑园机、电脑横机等水平上不去,其主要原因是精密机

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