精梳纺织机械电气自动化控制系统分析

吴康康

（荆楚理工学院，湖北 荆门 448000）

现阶段，我国生产的纺织品总量位居全球第一，但纺织设备及技术和发达国家相比依旧存在距离，同时，大规模的进口设备，尤其是较为陈旧的设备，对于推动我国纺织行业发展存在不良影响。想要实现良好推动纺织机械自动化发展的目的，有必要提高对各类高端纺织机械自主研发的关注。本研究将以精梳纺织机械的电气自动化控制为例，展开详细探讨。

1 精梳机构成及工艺过程

精梳机是纺织机械行业中发挥重要作用的机械设备之一，其内部结构是否能够有效配合，对于各项精梳任务能否顺利开展和完成存在直接影响[1]。精梳机主要依靠钳持喂给部分、分离接合部分以及梳理部分发挥作用。

精梳机的种类虽然较多，但工艺过程通常较为统一，均需要按照周期性规律开展棉层切断操作，在针对棉层两端开展有效梳理以后，再按照顺序进行连接合成，直到形成整体的棉网。

2 电气自动化及其对纺织机械行业的重要性

电气自动化主要指电气测量、电子技术以及信息控制等应用范围较广的工程技术及相关理论知识等。国民生活品质的提升，对各类纺织品的要求也越来越高，纺织机械行业想要取得进一步发展，有必要开展生产模式及结构改革。

电气自动化控制技术的应用有助于推动生产现代化发展，大幅降低人力劳作强度，提高工作效率，同时，对于优化产品质量、降低失误率等均存在积极影响[2]。此外，基于我国纺织机械行业现实发展情况，在开展各环节质量检测操作时，涉及的问题依旧较多，难以开展高效的质量自动化检测操作，对我国对外贸易的发展起到了不良影响，有必要积极推动电气自动化控制系统在行业内的进一步发展。

3 精梳纺织机械电气自动化控制系统

3.1 系统设计

为了达到分部传动控制目标，在设计过程中，将可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）设置为核心控制部分，针对系统开展整体性参数设计，进行逻辑器件组网及人机交换相关操作，同时，将控制命令传输出去。Lenze发挥下位辅助功能，对系统运行及故障相关数据的输出及反馈进行控制，再传输至PLC端开展分析处理。毛刷轴以及钳板摆轴等传动电极，基于设计规律开展各环节运行操作，此环节操作发挥实效性高低，对精梳任务的完成质量存在直接影响。根据RS485协议内容，在PLC和控制设备及触摸屏之间开展串行通信网络的创建操作，通过发挥此网络实效性的方式，上下位机便可以实现有效的信息交换操作。同时，各电极控制设备间也可以利用数频线开展数频级联操作，实现数据的传输。在数据通信网络发挥实效性的基础上，可确保各伺服电机在开展各环节疏棉操作时，协同配合，确保疏棉的整体质量。

精梳机开展各环节运行操作时，需要经历钳入、搭接输出等流程，且相关部件应基于时序实现有效配合，以确保任务的顺利完成。运动是其中繁琐程度最高的一步，最重要的是确保钳板摆轴及分离罗拉开展的往复运动发挥较高实效性。长久以来，各国在精梳机的设计过程中，都会应用单变频电机传动实现相关系统传动目的。传动过程中，锡林轴传动、钳板摆轴、分离罗拉和锡林所处部位的对应关系，需要基于行星轮系和四连杆机械结构的配合实现，此结构对系统的传动速度和整体运行质量造成了影响。

围绕精梳机现存的一些问题，相关人员通过资料收集和研究，开发了新型精梳机电气传动系统。该系统属于以伺服电机为基础，依照设计规律，随着主电机进行速度较快的正向和反向旋转跟随运动的协调控制系统。针对伺服分离传统系统设计的研究和探索属于一种新的尝试，缺少理论和技术的支撑，研究的主要难点包括：（1）转速较高，在高速状态下开展运转操作的同时，还需要满足时序上的同步性要求；（2）跟随曲线的种类多为超函数，甚至完全没有控制函数。

3.2 实践应用

3.2.1 应用特点

质量高、速度快的特点，是判断电气自动化控制有效性的关键标准，有助于优化各环节工作整体质量及实效性，降低人员工作压力，提高工作效率，提升单机产量，减少产品投入支出及各类资源的浪费，获取更多的经济效益[3]。

3.2.2 技术难点

（1）同步运转技术。在系统各部件以较高速度下开展运转操作的过程中，要保证相关部件和伺服电机的一致性。以精梳机为例，根据其分离罗拉和钳板摆轴的运动轨迹和特点，理应确保伺服能够依照编码设备和PLC控制流程，基于上述特点及轨迹等，进行相关操作，并能够和主电机保持同步。

（2）快速反应技术。开展精梳设备结构部件设计操作时，需要确保各运动部件可以快速进行相关反应，对于设备自动化控制的整体效果存在直接影响。例如精梳技术锡林速度最大可达500钳次/min，需要确保分离罗拉和钳板摆轴伺服电机的逆顺转次数超过8.5次/s，且锡林轴的回转操作应保持一致，同时，在连续生产过程中，设备温度不超过设计标准。

在分析现状之前，首先要对中职英语进行科学的定义。笔者认为，中职指的是各级中等专业学校、职业高中、技工学校(包括高级技工学校、技师学院)。相应的中职英语教学主要可以分为中专、职中、中技层次的公共英语教学，五年制高技层次的公共英语教学和各层次的专业英语教学。

3.2.3 具体应用

智能化人工自动卷棉运输系统是我国第一部将精梳机械和条并卷联合机械融合在一起，且可以发挥较高实效性的自动化产品。此系统的应用范围是精梳设备和条并卷联设备的筒管和棉条运输相关操作，可实现上述设备的完全自动化运转和工作，降低人为操作失误导致的各种问题发生的概率，且有助于减少人员工作压力和实际工作量。

该系统次均可运输棉卷数量为8个，可将其基于条并卷联合设备输送至精梳设备处，同时，可自动开展空管回运操作。如此一来，建立起一体化的闭环式原料提供体系，不用借助人为操作或者辅助等，便可以完成相关各环节工作。基于同一运输系统，至多可支持16台精梳设备、4台条并卷联合设备或者24台精梳设备以及4台条并卷联合设备。

3.3 系统的主要特点

3.3.1 资金需求低、布局较为灵活

可基于设备的实际设置区域和方向开展布局，沿着条并卷联合设备的垂直或者水平方向，开展摆放操作的过程中，均能够开展棉卷的抓取操作，完成对现存人工精梳系统的优化更新。

3.3.2 减少人员劳作量及工作压力，优化工作实效性

此系统可针对棉卷开展自动化输送及抓取操作，基于一个设定周期内，可实现8个棉卷的自动运输操作，同时，可自主开展空管的回传操作，无需依靠人工辅助，大幅降低了人员劳作压力及工作量。

一台精梳设备最多可存储8个备用的棉卷，且在开展换卷操作的过程中，可实现一键换卷，节省了传统人工转运操作花费的等待时间，促使两个环节更为紧密地衔接在一起，优化了设备的整体实效性[4]。

3.3.4 全程无损伤，外观完整

对棉卷开展空中输送操作的过程中，棉卷的表面不会再有和外界其余物体触碰的机会，保证了产品的外观和质量，对于棉卷黏结问题概率的大幅减少存在积极影响。

3.3.5 提升空间利用率，节省空间

对棉卷开展空中运输，有助于实现大幅提升空间利用率的目的，可以减小设备的实际摆放距离，达到节省更多空间和占地面积的目的。

对此系统进行科学应用，并促使其实效性充分发挥出来，有效缓解了传统精梳及条并卷联合设备开展棉卷运输操作时发生的各种问题，可以实现对前纺系统产量的有效统计，自动化程度相对更高，能够大幅节约人力、物力及财力资源，在实践应用过程中，得到了广泛好评。

4 结语

想要有效推动我国纺织行业的稳定、可持续发展，有必要重视深入、科学地开展电气自动化控制技术的研究工作，积极优化精梳纺织机械设备的运行流程、性能及后期维护管理相关技术，促使其实效性充分发挥出来，在实际生产过程中发挥更关键的作用。