谈纺织机械自动化控制系统

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我国素有纺织大国的称号，纺织机械的研究、应用和发展由来已久。为适应现代纺织行业的生产发展趋势，满足纺织工业化、现代化发展的需求，纺织机械创新技术的研究与发展得到了充分的重视。由陈革、杨建成主编的《纺织机械概论》一书是系统介绍纺织机械的专著。在内容上，该书按照不同的分类，分别阐明了纺纱机械、织造机械、针织机械、非织造机械、染整机械、化学纤维机械等的工艺流程、核心技术、主要机构，并在此基础上反映了当下国内外纺织机械制造业的发展现状和发展趋势，通俗易懂，应用性和指导性较强。纺织机械是纺织工业生产的重要工具、手段和基础，其技术水平直接关系到纺织制造的质量与成本，进而影响到整个纺织行业的发展。着眼当下，自动化已成为现代纺织机械制造的重要发展方向。

纺织机械自动化控制系统的研究对现代纺织企业生产技术和生产模式的全面革新有着积极的促进作用。首先，纺织机械自动化控制系统以智能化、自动化为核心，能够实现纺织产业无人化生产，不仅能减少人工生产带来的影响，提高产量，还能帮助纺织企业减少成本支出，提高生产效能。其次，在互联网时代，纺织机械自动化控制系统通过融合移动通讯技术、智能感知技术及物联网系统实现了对生产环境的精准感知，通过搜集大量环境信息数据和生产数据实现对安全风险的评估，对可能发生的安全事故精准预判，针对生产环境中存在的安全隐患提前向生产操作人员做出反馈与警示，保障生产人员与设备的安全。最后，纺织机械自动化控制系统不仅适用于生产机械的自动化管理，还能实现生产过程的自动化控制，针对纺织品生产过程的各个步骤、各类细节、各项工艺进行最大程度上的优化调整，使纺织品整个生产流程成为配置最优的系统，改变传统的纺织产品生产劳动模式，在帮助生产工作人员提高劳动技能水平和科学素质的基础上，实现更大化的经济效益目标。纺织机械自动化控制系统的研究对现代纺织行业的工业化、现代化发展有着不可忽略的重要价值。一方面，纺织机械自动化控制系统的研究与应用能够快速提升纺织制造的生产效率，在技术的创新与变革中，扩大生产，降低成本，实现现代纺织行业的高效率发展。另一方面，纺织机械自动化控制系统能够通过更加精密的技术控制，规范纺织制造的流程和质量参数，更好地保障纺织生产与制造的质量。所以，无论是从效率出发，还是从质量出发，纺织机械自动化控制系统的研究都有利于推进现代纺织行业的又好又快发展。不仅如此，对广大纺织行业的从业者和专业学习者来说，了解纺织机械自动化控制系统，开展纺织机械自动化控制系统的研究，有助于实时增进人们对行业技术水平的认知，与时俱进地了解行业新理念、新技术和新趋势。

纺织机械自动化控制系统的研究应当以效率与质量为导向，重视纺织机械自动化控制系统研究的自主知识产权保护，以技术为物质基础，加快自主研发创新，积极探索高端自动化纺织机械的设计制造。众所周知，纺织是劳动密集性产业，因此，加快纺织机械的自动化控制系统研究有助于解放人力，提高效率，促进纺织行业的标准化生产。就纺织机械自动化控制系统的软硬件设计来说，相对于传统的纺织机械，纺织机械自动化控制系统与计算机技术的联系更加紧密，人们应当积极引入计算机技术、信息科技、移动互联网、物联网等新理念和新技术，逐步取代旧的、传统的系统研发模式，在系统运行效率、精确度等方面获得更大的进步和优化。目前，在长期的研究与发展中，我国纺织机械的自动化系统研发取得了一定的成绩，但是在精加工、细加工和深加工等方面，自动化系统的研发还有待进一步的推进，其稳定性、可靠性也有待进一步的增强，为有效满足纺织工业现代化发展的客观要求，纺织机械自动化控制系统还需要进一步的研究、优化与创新。纺织机械自动化控制系统的研究与应用应以智能化管理为目标，重视纺织机械故障的自动化检测，实现纺织生产、机械管理、故障检测一体化控制。当前纺织行业向着大规模、集成化、体系化方向发展，纺织机械自动化控制系统也逐步向着多元化、综合化、智能化方向发展，不仅要保障纺织机械设备连续生产，还要对机械生产进行全流程智能化监控，对生产机械的运转情况监测、搜集、分析和判断，以生产目标为导向，针对生产过程中的影响因素及时调整、有效控制，保障最大化的生产效率。在以追求最大化生产经济效益的今天，人工生产已不能满足庞大的市场需求，机械生产具备更强的环境适应性、更高的生产效率、更高质量的生产工艺流程，能更好满足纺织企业效益管理最大化的需求。依靠计算机自动化管理系统、变送器、调节器及执行器组合构建的纺织机械自动化控制系统能在生产过程中对机械起到检查、计算、调整、管理及自主决策的作用，实现纺织生产过程中对温度、湿度、流量、功率、液位等各项工艺参数的智能化控制。不容忽视的是，纺织机械自动化控制系统一旦在运转过程中出现故障，将给纺织生产的质量、产量及安全带来巨大的影响，甚至会诱发安全事故，而融入物联网、人工智能技术的纺织机械自动化控制系统可以为纺织机械的安全生产提供全方位的保护，不仅依靠传感器实现各类型机械设备的智能感知，判定机械设备的运行状态，而且依靠红外智能检测技术、激光智能监测技术实现了全天候、全时段对纺织机械故障的检查与监测，对于生产系统的核心机组具有保护功能，当出现机械故障、紧急停车等情况时，也能保障核心机组的设备不受损，最大程度上保障机械设备的安全，大大提高了纺织机械的使用效率和使用寿命。

纺织机械自动化控制系统的研究应当充分强调系统的有效性、实用性和可操作性。首先，在纺织机械自动化控制系统的研究中，纺织制造中的织物特性、机械需求、操作方式等因素都应当纳入考量，并以此为前提，针对性地进行纺织机械自动化控制系统的设计与优化，切实增强纺织机械自动化控制系统的有效性。其次，在纺织机械自动化控制系统的研究中，应当充分考虑其实用性，在内在质量、外观质量和标准管控等方面达到较为稳定的水平，尽可能地减少自动化操作系统的失误，提高系统的稳定性、安全性和实用性。最后，在纺织机械自动化控制系统的研究中，应当重视系统的可操作性，方便做相关专业参数的调整，简化操作流程，促进纺织机械的自动化控制系统的推广应用。总之，纺织机械自动化控制系统的研究要与生产相联结，切实解决纺织生产中的实际问题。纺织机械自动化控制系统的研究与应用还要考虑到系统的简单性、人机兼容性及功能有效性等特点，保障纺织机械自动化控制系统应用效益的最大化。首先，在纺织机械自动化控制系统的研发中，纺织机械的功能价值、功能实现方式、机械原理、系统组成部分应当全面纳入到设计思路中，以功能实现及产能需求满足为目标，从人机工程学角度考量，在系统配置与组态上，最大程度简化操作系统，实现最低限度的操作控制，保障系统使用的简单性。其次，对于纺织机械自动化控制系统的开发设计应遵循“人本化原则”，考虑到人机对话的兼容性特征。纺织机械自动化控制系统选用的图像工具应保障系统的可视化，表达具有良好的界面组态能力，能依靠高分辨率的图像处理器与计算机提供的信息数据有效交互，可以以不同的展示单元、图标、图表及动态图像以多单元并行的方式实时显示，减少可视化操作界面的显示误差，保障纺织机械自动化控制系统的人机兼容性。最后，对于纺织机械多层次、全方位的自动化控制需要应以系统的功能实现为基础，考虑到机械系统的功能目标、价值目标和效益目标，能够胜任复杂的系统要求，适应不同的生产环境，满足多样化的生产任务需求，通过参数调整、模块选配及系统优化的方式，帮助纺织机械实现最大化的生产效益目标。同时，在纺织机械自动化控制系统研究与应用过程中还要重视机械系统与生产管理体系间的耦合性问题，自动化控制系统要与纺织企业生产管理体系有效匹配，促进生产任务高效率完成。以上就是笔者在研读《纺织机械概论》一书的过程中，对当下纺织机械自动化控制系统研究所作的思考与分析。笔者认为，纺织机械自动化控制系统的研究、应用和推广是振兴我国纺织工业，促进我国纺织制造自动化、现代化发展的必然选择。目前，纺织机械自动化控制系统的研究还在不断发展中，现有自动化控制系统尚存在一些不足和弊端，纺织机械的故障或自动化系统的失灵时有发生，影响了纺织生产。我国应当在现有纺织机械自动化系统的研究基础之上积极推进自动化技术在纺织机械制造中的创新应用、改造与优化，加快纺织机械制造的技术升级，全面提升纺织行业的生产效率与质量，实现纺织生产效益的跨越式提升。

作者：单位：山东潍坊人