系统自动化助力纺机行业迈向工业4.0

发布时间：2015-05-27 来源：控制工程网

　　中国纺织工业正从纺织大国向纺织强国迈进，纺织工业其结构调整和产业升级，必须依靠科技进步，依靠先进的技术装备。中国是一个巨大纺织机械市场，国际上知名的纺织机械制造厂如德国、意大利、瑞士、日本等国的厂商纷纷在中国各地投资建厂。提高纺织机械整机性能的途径，由于机械本身的局限性，因此国际和国内制造厂商都把重点放在从自动化方面入手的提升。

　　上世纪九十年代，我国纺织机械行业积极推行以电子信息技术改造传统纺织机械，推广应用PLC、变频器、计算机控制等自动化技术，应用了自动化技术后使得设备的机构简化、性能改善，提高了机器的速度和生产效率，保证了产品质量，操作更为方便，提升了设备的档次和水平。
　　随着工业现场总线技术被越来越多的被应用在纺织机械系统中，被很多公司开始针对纺织工业的全系列生产设备的整体打包销售给客户，因此总线产品也越来越多的被使用在这些整体解决方案当中。
　　纺织设计选用的现场总线目前比较集中于两种，纺纱机织造设备多数采用CANBUS，染整机化纤设备多数采用PROFIBUS，此外Modbus、POWERLINK等也有应用，在大型联合机或成套设备上则更多地使用了工业以太网。
　　通过现场总线的应用，可以进行设备之间的数据交换，做到多单元的高速同步，实现较复杂的轴与轴之间的运动控制。目前已有较多设备应用了现场总线技术，例如清花和梳棉的联合机、并条机、精梳机、粗纱机、细纱机、自动络筒机、和分条整经机等。
　　中国纺机行业努力脱离劳动密集型和粗放式生产的模式，逐步走向智能化。相比之下，国外发达国家在提高单机性能的同时，更加注重纺织过程的连续性和自动化，并积极开发适用的物流输送设备，如清梳联、并粗联、粗细联、细络联等通过工序的两两联合，使工序间半成品由传统的人工搬运转化为自动化供给，保证上下工序的紧密衔接，从而实现了整个纺纱过程的连续生产。

　　整个生产过程分解为以下输送环节：
　　1. 将原料从空气管道中运输至梳棉机形成生条；
　　2. 梳棉与并条之间的条筒自动运输线；
　　3. 精梳与机条卷的自动运输；
　　4. 并条与并条之间的条筒自动运输；
　　5. 并条与粗纱之间的条筒自动运输；
　　6. 粗纱与细纱之间的粗纱及粗纱管的自动运输；
　　7. 细纱与落纱机之间的连接；
　　8. 络筒与打包之间的自动运输。
　　宜科新研发的Spider67总线I/O和RF30系列RFID，目前已在粗细联合全自动粗纱系统得到了成功应用，该产品具有IP67防护等级，采用灌封封装，几乎可应用于所有场合；支持标准工业现场总线，具有通用型I/O扩展能力，支持数字量、模拟量接入，自由的通道配置，提供现场级IO的全方位解决方案总线产品，无论从安装调试还是从后期维护都大大提升了客户的产品竞争力，提升了客户产品的竞争力，并且由于快捷安装和现场IP67的高防护等级的设计也给前期安装调试节省了将近50%的时间，首例应用在山东省某大型纺织集团使用了：7套Spider67分布式I/O，包括PROFIBUS网关以及228点数字量扩展模块，而后陆续展开了该案例的推广工作并先后在宁夏、南通、张家港等地区的纺织行业中得到了大量成功的应用。
　　先进的RFID技术结合智能管理模块的使用，可对输送过程中的每一个细节进行实时跟踪和远程监控，自动优化各台机组的工作分配，自动记录并及时反馈监控信息，不仅提高了生产效率，同时还为管理人员及时调整生产布置和实现灵活的生产调度提供了有利支持。宜科提供的方案中，每列滑架小车链均安装电子标签，每一标签对应不同的UID号，作为唯一标识；所有粗纱集合细纱机都与主控中心相连，可将工艺参数和更改记录上传；每台粗纱机和细纱机所属的轨道以及纱库中的每列轨道均装有进站和出站读卡器。

　　自动化技术从单机控制向工厂自动化（FA）、系统自动化方面发展，将整个工厂作为一个系统实现自动化，目标是实现企业的最佳经济效益。纺织企业为达到最佳经济效益，势必对纺织机械制造商提出更多、更高的要求，系统自动化——智能化、网络化、信息化成为未来纺织机械控制系统的主要趋势，是纺机行业向工业4.0迈进的必经之路。