編者語： 隨著科學技術的飛速發展和市場競爭的愈加激烈，作為給紡織行業提供技術裝備的紡機行業麵臨著技術上的一次新飛躍，提供更加靈活、更高質量、gengkuaixiangyingdefangzhijixie，chongfenmanzufangzhigongyiyaoqiu，shishidaiduifangjixingyedexinyaoqiu
，yeshifangjiqiyefazhandebiyouzhilu。xiandaikongzhijishuhexinxijishuchengweidangqiantuidongfangzhijixiefazhanzuizhuyaodequdongli。

　　紡織技術在曆史上經曆了兩次重大的變革：手工機械化和大工業化。綜觀紡織技術的發展史
，紡織機器在其中扮演了非常重要的角色。

　　隨著科學技術的飛速發展和市場競爭的愈加激烈
，作為給紡織行業提供技術裝備的紡機行業麵臨著技術上的一次新飛躍
，提供更加靈活
、更高質量、gengkuaixiangyingdefangzhijixie

，chongfenmanzufangzhigongyiyaoqiu
，shishidaiduifangjixingyedexinyaoqiu
，yeshifangjiqiyefazhandebiyouzhilu。xiandaikongzhijishuhexinxijishuchengweidangqiantuidongfangzhijixiefazhanzuizhuyaodequdongli。

　　紡織機械自動控製技術的現狀

   近十年來，紡織機械自動控製技術應用水平有了較快的進步
，幾乎用到了所有種類的自動化產品
，主要包括控製、傳動控製

、運動控製
、現場總線、人機界麵和傳感器。

   （1）控製： PLC
、PCC
、IPC、FCS、DCS、專用控製器等。

   （2）傳動控製：直流調速係統
、交流變頻調速係統
、開關磁阻電機、多單元同步係統等。

   （3）運動控製：伺服、步進
、運動控製器。

   （4）現場總線：Profibus、Can等。

   （5）人機界麵：文本顯示器、圖文終端、觸摸屏等。

   （6）傳感器：光電傳感器、電磁傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器及各種工藝參數傳感器。

   其中PLC、單軸獨立驅動、多單元同步控製、基於網絡技術的數據通訊和在線檢測等技術，得到了廣泛的應用。

   1  PLC是紡織機械控製器最主要的選擇

   無可爭議，可編程序控製器PLC是紡織機械最大量應用的控製器。PLC能提供高質量的輸入/出和極佳的實時監控能力，特別是它的可靠性已經得到充分的信任。

   能夠提供多種現場總線
、可擴展性及遠程I/O已經成為一些主流紡機廠商選擇PLC的關鍵衡量標準。

   工業控製器中
，我們應該重點關注的技術指標是：速度
、可靠性

、實時性。

　　2  以電力電子技術為代表的新型驅動技術得到廣泛的應用

   隨著電力電子技術的發展，各種新型驅動技術在紡織機械得到廣泛的應用。變頻調速、單軸驅動多軸同步、伺服等傳動技術得到廣泛應用。

   相當多的紡織機械是多單元重複結構如化纖紡絲機等，為了滿足一致性的要求
，變頻調速的應用在紡織機械中是必須和普遍的。80年代初期上海紡織機電廠就引進了德國AEG公司的技術
，生產可控矽變頻器。

   隨著技術的發展，紡織機械的傳動技術有了較大的變化，主要表現在：

  單軸獨立驅動
、多軸同步控製

   采用單軸獨立驅動、多duo軸zhou同tong步bu控kong製zhi技ji術shu，滿man足zu紡fang織zhi工gong藝yi對dui紡fang織zhi機ji械xie日ri益yi提ti高gao的de要yao求qiu，實shi現xian紡fang機ji的de高gao速su化hua和he簡jian化hua機ji械xie結jie構gou
，正zheng在zai成cheng為wei紡fang織zhi機ji械xie機ji電dian一yi體ti化hua的de重zhong要yao趨qu勢shi。例li如ru四si軸zhou驅qu動dong粗cu紗sha機ji

、自動絡筒機和多電機驅動劍杆織機等。

   伺服驅動

   jinnianlaizaifangzhijixielingyu

，yixieduikuaisuxinghuoweizhiyouyaoqiudejigouzhongsifuqudongjishudedaoyulaiyuduodezhongshiheyingyong。henduoqudongchanpinchangshangpeihefangzhijixiedeteshuxuqiu，zhuanmenyanzhileshiyingfangzhijixiedesifuchanpin。ruzaifangjizhonghenpubiandejuanraojigoudefanxiangqudongkongzhi。yeyouqiyezaifangjizhonghenpubiandegaosuwangfujigouzhongjinxinglesifuqudongdeyanjiu
，rushanghaiyifangjizaijingshujiqianbanqudongshangcaiyonglegaosusifuxitong。

  共直流母線

   紡織機械采用單軸獨立驅動、多軸同步控製方式後，不可避免的是一些電機處於發電工作狀態，解決這個問題的最好辦法是采用共直流母線技術。紡機一般為8000xiaoshigongzuozhi，yongdianxiaolvxiangdangzhongyao。duodianjixitongcaiyongzhiliumuxian，youliyutigaokongzhijingdu
，youliyudiannengdegaoxiaoliyong

，yeshishixianduandiantongbutingchegongnengdebiyaotiaojian。

   紡織機械使用的各種驅動係統和電機

   ●    變頻器+交流異步電機

   ●    變頻器+交流同步電機

   ●    交流伺服電機

   ●    直流無刷電機

   ●    開關磁阻電機

   為了滿足高速劍杆織機對啟動速度和啟
、製動力矩的嚴酷要求，開關磁阻電機的特殊性能滿足了機器的特別要求。

  3 現場總線

   通(tong)訊(xun)的(de)能(neng)力(li)決(jue)定(ding)和(he)影(ying)響(xiang)著(zhe)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)水(shui)平(ping)，隨(sui)著(zhe)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，通(tong)過(guo)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)實(shi)現(xian)高(gao)速(su)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun)，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)已(yi)經(jing)從(cong)模(mo)擬(ni)控(kong)製(zhi)轉(zhuan)向(xiang)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)。這(zhe)一(yi)發(fa)展(zhan)帶(dai)來(lai)的(de)重(zhong)大(da)變(bian)化(hua)和(he)特(te)點(dian)是(shi)：實現複雜的控製功能
；實現分布式、現場化；抗幹擾性能的極大提高；大量數據的實時采集以及共享。正如我們大家看到的，近年來
，現場總線正迅速成為紡織機電一體化係統數據通訊的主流。

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   zouzaijishujinbuqianliedefangjiqiyeyijingrenshidaoxianchangzongxianduifangzhijixiejishujinbudezhongdazuoyong，xianchangzongxiandeyingyongtuidonglefangjichanpinjidianyitihuahejishushuipingdetigao。raner，xianchangzongxianduifangzhijixiejinbudezhongyaoyingxianghaiweibeichongfenrenshi，haiyouxiangdangbufendechanpinzaishiyongdianduidiandeluojikongzhihemonikongzhifangshi，zhezhongjishuxianzhilefangzhijixiedeqianjinbufa。

   4 數字化的紡織機械

   國內主要的紡織機械集團“太平洋機（集團）有限公司”早在2002年就提出了“發展數字化的紡織機械
，推動紡織企業信息化”的發展方向。現在數字化紡織機械的概念已被紡機行業認同，業內主要企業紛紛打出了數字化的旗號。

   “數字化紡織機械”的主要技術理念是：

   （1）數字化的控製技術
，就是以CPU為核心的控製器、以現場總線為主的工業通訊技術、以電力電子技術為基礎的現代驅動技術的綜合應用。

   （2）設備數據的高速采集和傳送。從而達到產品能級提高和解決紡織企業信息化建設中設備數據瓶頸的目的。

　　紡織機械自動控製技術的發展方向

   適應紡織機械更快速度、更加靈活、更高質量
、充分滿足紡織工藝要求是紡織機械自動控製技術發展的方向。

   1驅動

   變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)在(zai)紡(fang)機(ji)領(ling)域(yu)已(yi)經(jing)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)，伺(si)服(fu)技(ji)術(shu)將(jiang)是(shi)下(xia)一(yi)階(jie)段(duan)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)向(xiang)多(duo)軸(zhou)化(hua)發(fa)展(zhan)的(de)技(ji)術(shu)基(ji)礎(chu)。可(ke)以(yi)預(yu)見(jian)小(xiao)功(gong)率(lv)伺(si)服(fu)驅(qu)動(dong)器(qi)在(zai)單(dan)錠(ding)（軸）驅動方麵會有很大的需求。

   紡織機械對驅動器的要求可以體現在：

   （1）作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)趨(qu)勢(shi)
，伺(si)服(fu)和(he)變(bian)頻(pin)的(de)逐(zhu)漸(jian)融(rong)合(he)是(shi)必(bi)然(ran)的(de)，我(wo)們(men)姑(gu)且(qie)稱(cheng)其(qi)為(wei)驅(qu)動(dong)器(qi)。這(zhe)種(zhong)驅(qu)動(dong)器(qi)，要(yao)能(neng)夠(gou)具(ju)有(you)靈(ling)活(huo)的(de)可(ke)組(zu)態(tai)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi)，如(ru)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)
、位置控製、轉矩控製等的靈活切換。

   （2）具備現場總線接口，能夠完成多軸同步控製和同上級控製器的通訊任務
，能夠提供不同總線的可選件。

   （3）支zhi持chi共gong用yong直zhi流liu母mu線xian技ji術shu。多duo個ge逆ni變bian器qi共gong用yong一yi個ge大da功gong率lv整zheng流liu器qi是shi發fa展zhan方fang向xiang。針zhen對dui紡fang織zhi機ji械xie的de特te殊shu性xing，提ti高gao工gong作zuo在zai發fa電dian狀zhuang態tai驅qu動dong軸zhou的de能neng量liang反fan饋kui效xiao率lv是shi很hen有you意yi義yi的de課ke題ti。

   （4）驅動器附加PLC和I/O功能，能夠完成一定的運算和邏輯控製
，使驅動器演變成一個底層控製驅動單元，實現分散
、現場的控製方式。

   （5）對驅動器選擇的一個重要考量指標是能否提供豐富的軟件和調試工具
，目前能夠滿足這個要求的供應商並不多。

   作為紡織機械的特殊需求，滿足紡織機械高速往複運動的伺服驅動器和電機
，將會有很好的市場。

   2 現場總線

   現xian場chang總zong線xian無wu疑yi是shi現xian代dai工gong業ye控kong製zhi技ji術shu發fa展zhan中zhong最zui令ling人ren振zhen奮fen的de技ji術shu之zhi一yi。它ta解jie決jue了le控kong製zhi器qi高gao速su運yun算suan能neng力li同tong驅qu動dong器qi信xin息xi交jiao換huan的de瓶ping頸jing難nan題ti，又you大da幅fu提ti升sheng了le工gong業ye通tong訊xun的de可ke靠kao性xing。伴ban隨sui著zhe現xian場chang總zong線xian技ji術shu的de應ying用yong，我wo們men有you必bi要yao改gai變bian某mou些xie傳chuan統tong控kong製zhi方fang式shi，充chong分fen發fa揮hui高gao速su通tong訊xun能neng力li以yi完wan成cheng更geng高gao的de控kong製zhi要yao求qiu。

   zuoweikongzhiqihequdongqidegongyingshang，xianzaiyijingkaishitigongshiyingduozhongxianchangzongxiandekexuanjian。tongxundekaifangxinghekexuanjianhelidejiagejiangshikehuxuanzegongyingshangdezhongyaotiaojian。

   工gong業ye以yi太tai網wang技ji術shu必bi將jiang成cheng為wei現xian場chang總zong線xian中zhong的de主zhu流liu技ji術shu和he發fa展zhan的de關guan注zhu焦jiao點dian。從cong技ji術shu的de發fa展zhan來lai看kan
，以yi太tai網wang技ji術shu將jiang很hen快kuai可ke以yi廣guang泛fan的de直zhi接jie用yong於yu設she備bei層ceng

，這zhe將jiang給gei工gong業ye自zi動dong化hua帶dai來lai巨ju大da的de變bian化hua。

  3 客戶定製化

   mianduijingzhengyujiajiliedefangjishichang，leitonghuadekongzhixitongzuailejishudebaomihejinbu。keyiduanyan，kehudingzhihuadekongzhixitongjiangdedaokuaisufazhan。zheshiyinweifangjiqiyeyouxuqiu，jishushangyoukeneng。zhenduitedingkehudingzhidekongzhihequdongxitong，nengyouxiaodebaohufangjiqiyedejishumimi
，chongfentuxianqiyetese。

   4 遠程診斷技術

   中(zhong)國(guo)的(de)紡(fang)機(ji)市(shi)場(chang)吸(xi)引(yin)著(zhe)全(quan)世(shi)界(jie)的(de)紡(fang)機(ji)企(qi)業(ye)

，中(zhong)國(guo)的(de)紡(fang)機(ji)企(qi)業(ye)也(ye)在(zai)大(da)步(bu)走(zou)向(xiang)世(shi)界(jie)。客(ke)戶(hu)要(yao)求(qiu)和(he)競(jing)爭(zheng)地(di)域(yu)的(de)變(bian)化(hua)，帶(dai)來(lai)的(de)新(xin)課(ke)題(ti)是(shi)如(ru)何(he)為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)迅(xun)捷(jie)的(de)技(ji)術(shu)服(fu)務(wu)。解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)方(fang)法(fa)，就(jiu)是(shi)在(zai)實(shi)現(xian)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)數(shu)字(zi)化(hua)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，通(tong)過(guo)有(you)線(xian)或(huo)無(wu)限(xian)的(de)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)實(shi)施(shi)遠(yuan)程(cheng)診(zhen)斷(duan)。

   fangzhijixiexingyeyijingyinglailexinyilundejingzheng，fangjijishudejinbuyeshizidongkongzhijishudezhongyaoxingtuxianchulai。chongfenyingyongdangdaixianjindezidongkongzhijishu，tigaofangzhijixiedejishunengji，manzufangzhiqiyedexinyaoqiu
，shiwomendenulifangxiang。

　　作者： 陳興強

　　教授級高級工程師，太平洋機電（集團）有限公司 現任太平洋機電集團有限公司副總裁
，並擔任中國紡織機械器材行業協會常務理事
、中國紡織工程學會理事、中國紡織工程學會紡機器材專委會副主任、上海市紡織工程學會常務理事
、上海市機械工程學會常務理事等職。長期從事自動控製專業的技術工作，在紡織機械自動控製領域有30餘年的工作經驗，參加過多項國家重大技術裝備的研製
，先後獲得省部級科學技術進步一、二等獎多項。近年來致力於工業現場總線技術在紡織機械上的應用和紡織機械的數字化工作。