多維度推動化纖設備智能化

　　隨著我國制造業(yè)要素成本的上升，低成本優(yōu)勢已經(jīng)逐步喪失。對紡織工業(yè)來講，用工問題尤為突出。紡織行業(yè)工人勞動強度大，工作條件相對艱苦，還有三班倒的作息制度，與當下社會擇業(yè)取向存在較大差距，因而紡織工業(yè)已經(jīng)陷入招工難的困境。企業(yè)除提高薪金外，往往采取更多的人性化措施，如宿舍加裝空調，員工春節(jié)、農(nóng)忙返鄉(xiāng)帶薪休假等來吸引就業(yè)，但這都導致了用工成本大幅提升。企業(yè)只有走產(chǎn)品高端、質量上乘之路，方能擺脫困境，同時紡織企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化已成為增強競爭力和企業(yè)生存的必然選擇。

　　智能化助力機器換人

　　紡織裝備的工藝特點十分突出，加工對象門類多、工藝流程長、裝備的工位多、機械動作復雜細膩。如果采用通用的機器人技術來實現(xiàn)設備的智能化，存在技術難度大、投入高等一系列難題，從技術上和經(jīng)濟上均無可行性。在化纖深加工領域，目前國際上多通過開發(fā)專用智能機械手實現(xiàn)諸如接頭和換筒等操作，已經(jīng)取得很好的經(jīng)驗。國產(chǎn)化纖機械的數(shù)字化起步比較早，上世紀70年代即把直流調速應用于化纖設備上，后逐步推廣應用變頻器、PLC。時至今日，化纖機械上數(shù)控裝置已無處不在，除普遍利用PLC、變頻器進行邏輯控制和簡單的運動曲線控制外，工控機、伺服驅動等也已大量應用，多電機分部傳動也被應用到多種裝備上。

　　紡織機械行業(yè)的創(chuàng)新成果層出不窮，并研發(fā)成功了一些國際領先的產(chǎn)品，但是目前我國紡織裝備的技術進步總體還停留在效率和質量的提升層面，對智能化、無人化高端設備的研發(fā)還沒有全面推進。

　　目前化纖裝備技術的發(fā)展應著重注意兩個層面技術進步：首先應進一步應用計算機技術、數(shù)字化技術提升裝備的智能化水平，通過工藝過程的全自動化，實現(xiàn)減少人工，提高看臺率。二是引入信息化、網(wǎng)絡化技術，通過數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)制造的智能化。

　　針對浙江化纖企業(yè)的特點，在短期內(nèi)提升化纖技術的科技含量，應從研究開發(fā)設備高效節(jié)能、智能化兩個方面入手，從擴展設備適應各種不同原料加工范圍需要，包括超細旦滌綸長絲、滌綸長絲包氨綸、錦綸彈力絲等加工難度較高的種類，改變現(xiàn)有加工此類原料設備中存在的效率低、容量小、斷頭多、質量差的弊端，大容量達到無斷頭、減少用工、提高質量的目的。開發(fā)定長停機、斷頭檢測、斷頭統(tǒng)計、工作效率統(tǒng)計、當前走線長度顯示、線速錠速以及捻度的顯示、網(wǎng)絡功能、斷電保存和設置保存等功能；生產(chǎn)線實現(xiàn)集中控制、實時監(jiān)控，替代了傳統(tǒng)工藝上大量使用人工，進行一天24小時巡回觀察，大量減少用工。一方面降低使用單位生產(chǎn)成本，有效解決了現(xiàn)階段出現(xiàn)的用工荒；另一方面，由于全過程的智能控制，實時解決生產(chǎn)中發(fā)生的異常問題，極大提高紗線倍捻質量。

　　信息化助力智能化

　　在化纖設備智能化發(fā)展中，應具體關注現(xiàn)場總線、伺服傳動、智能化控制和專家系統(tǒng)等技術的推廣和應用。

　　現(xiàn)場總線�，F(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設備、儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置、系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點通信的數(shù)據(jù)總線,是實現(xiàn)現(xiàn)場級控制設備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場層網(wǎng)絡通信技術,利用高速的通訊功能進一步提高紡織機械的控制水平。目前具有數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸、開放性能優(yōu)越、抗干擾能力強等特點的現(xiàn)場總線技術,已經(jīng)成為一種趨勢,甚至成為新型控制技術的一種標志。特別是在化纖深加工行業(yè)的控制對象普遍為多工位、同步驅動系統(tǒng)中顯得更加突出、更加廣泛。像Profibus-DP、CAN、MODBUS和DeviceNet等這幾種現(xiàn)場總線目前在電氣控制系統(tǒng)中的應用已經(jīng)比較廣泛了。

　　以太網(wǎng)技術。以太網(wǎng)技術已經(jīng)在綜合自動化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應用,并呈現(xiàn)向下延伸直接應用于工業(yè)控制現(xiàn)場的趨勢。以太網(wǎng)技術具有通信速率高、價格低廉、軟硬件產(chǎn)品豐富、應用支持技術成熟等優(yōu)點。隨著以太網(wǎng)通信速率的進一步提高，全雙工通信、交換技術的發(fā)展,進一步降低了其直接應用于工業(yè)現(xiàn)場設備間通信的障礙,為以太網(wǎng)直接應用于化纖深加工現(xiàn)場設備間的通信提供了技術可能。目前，工業(yè)現(xiàn)場設備間的通信已經(jīng)成為大勢所趨,受到了人們普遍的關注。

　　伺服傳動。由于伺服系統(tǒng)具有更短的調節(jié)周期、更高的過載能力、更精確的定位精度,因此能滿足化纖深加工自動化、高速化及其裝備多工位、往復運動的特點,應用也日趨廣泛,目前紡織機械應用伺服系統(tǒng)的紡絲、倍捻等，實現(xiàn)了電子導絲、電子牽伸、電子加捻。

　　網(wǎng)絡技術。隨著計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為紡織機械廠不斷發(fā)展的一個方向。如采用CC-Link總線組建的傳感器識別系統(tǒng)進行紡紗模型建立、現(xiàn)場IPO數(shù)據(jù)采集、運行過程監(jiān)控等。將計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和計算機管理系統(tǒng)運用到化纖深加工設備當中,實現(xiàn)信息的快速、有效傳遞，計算機自動檢測和監(jiān)控,通過網(wǎng)絡系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)遠程控制和遠程診斷功能。通過網(wǎng)絡空間虛擬系統(tǒng)和中間過程的智能化產(chǎn)品使分布在不同地點、不同企業(yè)的信息實現(xiàn)集成，再將企業(yè)的ERP以及電子商務結合進來，可使各過程產(chǎn)品及成品的庫存盡可能的減小，并可使紡織工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)模式轉變?yōu)樾∫?guī)模的定制生產(chǎn)模式。進一步提高紡織產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量,給紡織行業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展前景。

　　機電一體的直驅技術。在機械傳動結構難以實現(xiàn)、工藝調整非常復雜的情況下，通過電氣上采用伺服電機直接單獨驅動，實現(xiàn)和主機電氣同步運行，在簡化機械結構的同時，安裝維護更為便捷，同時也能大大降低噪音和機械損耗，工作效率也能大大提高,這是電氣設計技術又一巨大創(chuàng)新。永磁同步電機以其響應時間短、定位準、過載能力強的特點使其優(yōu)勢明顯�！　≈悄芑刂坪蛯＜蚁到y(tǒng)。先進的計算機網(wǎng)絡技術的應用、自動化控制系統(tǒng)平臺的建立使得紡織機械更加智能化、人性化,減少了用工和人員精力損耗；專家系統(tǒng)的應用又為紡織用戶提供了多種紡織工藝的解決方案和電氣參數(shù)調整方案,有的還建立了專家數(shù)據(jù)庫,方便用戶調用,最大限度滿足用戶對紡織設備的使用。如加捻設備采用單錠單電機傳動,可精確實現(xiàn)無級調速,可獨立控制錠子在開車運轉過程中,單錠紡紗出現(xiàn)問題,只需單錠停開即可維護,不需全機停車。配備與電錠運轉聯(lián)動的斷頭停喂裝置，保證產(chǎn)品質量，減少浪費。通過配有智能化紡紗專家系統(tǒng),能提高速度、效率和紡紗質量,減少用工。