談紡織機械自動化控制系統
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我國素有紡織大國的稱號，紡織機械的研究、應用和發展由來已久。為適應現代紡織行業的生產發展趨勢，滿足紡織工業化、現代化發展的需求，紡織機械創新技術的研究與發展得到了充分的重視。由陳革、楊建成主編的《紡織機械概論》一書是系統介紹紡織機械的專著。在內容上，該書按照不同的分類，分別闡明了紡紗機械、織造機械、針織機械、非織造機械、染整機械、化學纖維機械等的工藝流程、核心技術、主要機構，并在此基礎上反映了當下國內外紡織機械制造業的發展現狀和發展趨勢，通俗易懂，應用性和指導性較強。紡織機械是紡織工業生產的重要工具、手段和基礎，其技術水平直接關系到紡織制造的質量與成本，進而影響到整個紡織行業的發展。著眼當下，自動化已成為現代紡織機械制造的重要發展方向。
紡織機械自動化控制系統的研究對現代紡織企業生產技術和生產模式的全面革新有著積極的促進作用。首先，紡織機械自動化控制系統以智能化、自動化為核心，能夠實現紡織產業無人化生產，不僅能減少人工生產帶來的影響，提高產量，還能幫助紡織企業減少成本支出，提高生產效能。其次，在互聯網時代，紡織機械自動化控制系統通過融合移動通訊技術、智能感知技術及物聯網系統實現了對生產環境的精準感知，通過搜集大量環境信息數據和生產數據實現對安全風險的評估，對可能發生的安全事故精準預判，針對生產環境中存在的安全隱患提前向生產操作人員做出反饋與警示，保障生產人員與設備的安全。最后，紡織機械自動化控制系統不僅適用于生產機械的自動化管理，還能實現生產過程的自動化控制，針對紡織品生產過程的各個步驟、各類細節、各項工藝進行最大程度上的優化調整，使紡織品整個生產流程成為配置最優的系統，改變傳統的紡織產品生產勞動模式，在幫助生產工作人員提高勞動技能水平和科學素質的基礎上，實現更大化的經濟效益目標。紡織機械自動化控制系統的研究對現代紡織行業的工業化、現代化發展有著不可忽略的重要價值。一方面，紡織機械自動化控制系統的研究與應用能夠快速提升紡織制造的生產效率，在技術的創新與變革中，擴大生產，降低成本，實現現代紡織行業的高效率發展。另一方面，紡織機械自動化控制系統能夠通過更加精密的技術控制，規范紡織制造的流程和質量參數，更好地保障紡織生產與制造的質量。所以，無論是從效率出發，還是從質量出發，紡織機械自動化控制系統的研究都有利于推進現代紡織行業的又好又快發展。不僅如此，對廣大紡織行業的從業者和專業學習者來說，了解紡織機械自動化控制系統，開展紡織機械自動化控制系統的研究，有助于實時增進人們對行業技術水平的認知，與時俱進地了解行業新理念、新技術和新趨勢。
紡織機械自動化控制系統的研究應當以效率與質量為導向，重視紡織機械自動化控制系統研究的自主知識產權保護，以技術為物質基礎，加快自主研發創新，積極探索高端自動化紡織機械的設計制造。眾所周知，紡織是勞動密集性產業，因此，加快紡織機械的自動化控制系統研究有助于解放人力，提高效率，促進紡織行業的標準化生產。就紡織機械自動化控制系統的軟硬件設計來說，相對于傳統的紡織機械，紡織機械自動化控制系統與計算機技術的聯系更加緊密，人們應當積極引入計算機技術、信息科技、移動互聯網、物聯網等新理念和新技術，逐步取代舊的、傳統的系統研發模式，在系統運行效率、精確度等方面獲得更大的進步和優化。目前，在長期的研究與發展中，我國紡織機械的自動化系統研發取得了一定的成績，但是在精加工、細加工和深加工等方面，自動化系統的研發還有待進一步的推進，其穩定性、可靠性也有待進一步的增強，為有效滿足紡織工業現代化發展的客觀要求，紡織機械自動化控制系統還需要進一步的研究、優化與創新。紡織機械自動化控制系統的研究與應用應以智能化管理為目標，重視紡織機械故障的自動化檢測，實現紡織生產、機械管理、故障檢測一體化控制。當前紡織行業向著大規模、集成化、體系化方向發展，紡織機械自動化控制系統也逐步向著多元化、綜合化、智能化方向發展，不僅要保障紡織機械設備連續生產，還要對機械生產進行全流程智能化監控，對生產機械的運轉情況監測、搜集、分析和判斷，以生產目標為導向，針對生產過程中的影響因素及時調整、有效控制，保障最大化的生產效率。在以追求最大化生產經濟效益的今天，人工生產已不能滿足龐大的市場需求，機械生產具備更強的環境適應性、更高的生產效率、更高質量的生產工藝流程，能更好滿足紡織企業效益管理最大化的需求。依靠計算機自動化管理系統、變送器、調節器及執行器組合構建的紡織機械自動化控制系統能在生產過程中對機械起到檢查、計算、調整、管理及自主決策的作用，實現紡織生產過程中對溫度、濕度、流量、功率、液位等各項工藝參數的智能化控制。不容忽視的是，紡織機械自動化控制系統一旦在運轉過程中出現故障，將給紡織生產的質量、產量及安全帶來巨大的影響，甚至會誘發安全事故，而融入物聯網、人工智能技術的紡織機械自動化控制系統可以為紡織機械的安全生產提供全方位的保護，不僅依靠傳感器實現各類型機械設備的智能感知，判定機械設備的運行狀態，而且依靠紅外智能檢測技術、激光智能監測技術實現了全天候、全時段對紡織機械故障的檢查與監測，對于生產系統的核心機組具有保護功能，當出現機械故障、緊急停車等情況時，也能保障核心機組的設備不受損，最大程度上保障機械設備的安全，大大提高了紡織機械的使用效率和使用壽命。
紡織機械自動化控制系統的研究應當充分強調系統的有效性、實用性和可操作性。首先，在紡織機械自動化控制系統的研究中，紡織制造中的織物特性、機械需求、操作方式等因素都應當納入考量，并以此為前提，針對性地進行紡織機械自動化控制系統的設計與優化，切實增強紡織機械自動化控制系統的有效性。其次，在紡織機械自動化控制系統的研究中，應當充分考慮其實用性，在內在質量、外觀質量和標準管控等方面達到較為穩定的水平，盡可能地減少自動化操作系統的失誤，提高系統的穩定性、安全性和實用性。最后，在紡織機械自動化控制系統的研究中，應當重視系統的可操作性，方便做相關專業參數的調整，簡化操作流程，促進紡織機械的自動化控制系統的推廣應用。總之，紡織機械自動化控制系統的研究要與生產相聯結，切實解決紡織生產中的實際問題。紡織機械自動化控制系統的研究與應用還要考慮到系統的簡單性、人機兼容性及功能有效性等特點，保障紡織機械自動化控制系統應用效益的最大化。首先，在紡織機械自動化控制系統的研發中，紡織機械的功能價值、功能實現方式、機械原理、系統組成部分應當全面納入到設計思路中，以功能實現及產能需求滿足為目標，從人機工程學角度考量，在系統配置與組態上，最大程度簡化操作系統，實現最低限度的操作控制，保障系統使用的簡單性。其次，對于紡織機械自動化控制系統的開發設計應遵循“人本化原則”，考慮到人機對話的兼容性特征。紡織機械自動化控制系統選用的圖像工具應保障系統的可視化，表達具有良好的界面組態能力，能依靠高分辨率的圖像處理器與計算機提供的信息數據有效交互，可以以不同的展示單元、圖標、圖表及動態圖像以多單元并行的方式實時顯示，減少可視化操作界面的顯示誤差，保障紡織機械自動化控制系統的人機兼容性。最后，對于紡織機械多層次、全方位的自動化控制需要應以系統的功能實現為基礎，考慮到機械系統的功能目標、價值目標和效益目標，能夠勝任復雜的系統要求，適應不同的生產環境，滿足多樣化的生產任務需求，通過參數調整、模塊選配及系統優化的方式，幫助紡織機械實現最大化的生產效益目標。同時，在紡織機械自動化控制系統研究與應用過程中還要重視機械系統與生產管理體系間的耦合性問題，自動化控制系統要與紡織企業生產管理體系有效匹配，促進生產任務高效率完成。以上就是筆者在研讀《紡織機械概論》一書的過程中，對當下紡織機械自動化控制系統研究所作的思考與分析。筆者認為，紡織機械自動化控制系統的研究、應用和推廣是振興我國紡織工業，促進我國紡織制造自動化、現代化發展的必然選擇。目前，紡織機械自動化控制系統的研究還在不斷發展中，現有自動化控制系統尚存在一些不足和弊端，紡織機械的故障或自動化系統的失靈時有發生，影響了紡織生產。我國應當在現有紡織機械自動化系統的研究基礎之上積極推進自動化技術在紡織機械制造中的創新應用、改造與優化，加快紡織機械制造的技術升級，全面提升紡織行業的生產效率與質量，實現紡織生產效益的跨越式提升。
作者：單位：山東濰坊人
