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机电一体化在现代纺织工业的应用
作者:鲍达伟    来源:雅式工业专网
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喷气织机, 剑杆织机, 针织机, 编织机, 提花机, 横机, 圆织机, ...
日本在1970年最早提出“机电一体化技术”概念,在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,它是将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

它从系统的观点出发,综合运用机械技术(包含气动和液压技术)、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高品质、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化。

具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

纺织机械行业的机电一体化技术包含了先进的信息处理和控制技术,即以计算机为核心,有PLC、工控机、单片机、人机界面、现场总线等组成的控制系统;先进的驱动技术,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。

纺织机械应用了机电一体化技术后机构简化,性能改善,品质提高,操作方便,提升了设备的档次和水准。

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目前,粗纱机、分条整经机、浆纱机均比较普遍的采用了机电一体化技术,实现由计算机控制多台变频器和交流伺服驱动器,再分别控制多台电动机的同步传动系统;均采用传感技术检测纱线张力,通过计算机实现张力控制;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。

比如,必佳乐(Picanol)的Gamma剑杆织机和Omni喷气织机采用Sumo超级主马达,由主马达直接传动织机,不再需要传动皮带以及离合器和剎车盘;在新型的FA486型粗纱机中就取消了复杂的传动机构。

机电一体化水准的提高,使纺织机械的分部传动得以实现,这也使模块化设计成为可能。不仅机械部分,就是电气控制部分也采用模块化的设计思想,各功能单元都采用插槽式的结构,不同功能模块的组合,就能满足千变万化的用户需求。

先进的驱动技术

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,在纺织设备上应用的变频器容量范围0.37~500kw,90%以上为0.37~37kw,主要提供商包括伦茨(Lenze)、明电舍(Meiden)、富士(Fuji)、LG、ABB、施耐德(Schneider)、西门子(Siemens)、三菱(Mitsubishi)、安川(Yaskawa)、台达(Delta)等。

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,目前已有高档梳棉机、带自动调匀整的并条机、新型粗纱机、数控细纱机、分条整经机、浆纱机、园网印花机等设备应用了交流伺服。

步进电机由于具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点,成了计算机应用项目中的主要执行组件之一,尤其是在精确定位场合中得到了广泛的应用。采用微机控制的步进电机的变频特性,运用在织机的送经装置中可以很好地解决经线内部张力不均匀的问题。

控制系统

PLC可普及应用于纺织清花、梳棉、并条、精梳、粗纱、络筒、并纱、捻线、整经、浆纱、无梭织机等,其I/O点数范围:8~1024点,约85%以上为8~112点。主要提供商包括西门子、光洋、三菱、松下、Omron、富士、LG等。

目前在纺织行业中工控机的用量较少,因多数纺织设备可以用PLC来满足生产工艺的控制要求,只有少数如浆纱机、新型粗纱机、部分化纤设备为了达到较复杂的控制要求,采用工控机加PLC构成控制系统。

纺织设备上应用现场总线技术刚开始起步,少数设备,如数控细纱机、浆纱机、分条整经机、双层起毛机、直捻机和锦/涤纶纺丝后加工设备,应用了Profibus现场总线,新型粗纱机和圆网印花机应用了CANbus现场总线。 (end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (11/2/2008)
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