纺织机械机电一体化技术的发展趋势

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1、纺织机械机电一体化技术的发展趋势纺织机械机电一体化技术的发展趋势陈兴强邢传鼎周锦培陈彦俊刘朝智潘逢春由于电子信息技术不断发展,机电一体化成为推动纺织机械进步的主要驱动力,其中新型过程控制器,单轴独立驱动,多单元同步控制,基于网络技术的数据通讯和在线检测等技术的应用,已成为纺织机械实现机电一体化的重要内容.1.新型过程控制设备基于专用处理器的控制器和PIC仍然是过程控制的主角,其灵活性和通信能力不断增强.由于编程的兼容性和易操作性,基于PC控制器正在增加市场份额,机械装置如开关,灯和键正在被软件和电子器件所取代.先进过程

2、控制策略以及机器控制器与计划和调度系统的集成大大提高工厂的生产力.达到该目的的最大困难仍然是缺乏开放和标准的通信协议(如DPC).(I)可编程逻辑计算机PCC工厂自动化最流行的就是可编程序控制器PIC.这类设备提供高质量的输入/出和极佳的实时监控能力,并且是特别为车间环境设计的.PLC近年来仅有很少改进,主要的改进是灵活性,可扩展性以及与监控系统的联接.当前大部分PLC除提供Profibus,Modbus和串行口等通讯口外,还提供TCP/IP的附加联接,如使用ProfiNet协议使PLC和监控,计划及调度系统有更好的通

3、讯接口.PIC直接联接机器的执行器和传感器,其模块化结构容易组合不同类型的I/O接口.最初的目标是取代硬连线逻辑电路.采用外部可拆卸编程单元,PLC可进行编程.然而当前复杂的自动化系统是由信息智能现场总线构成,故在大部分过程控制中,传统的PIC正缩小为一个具有一些通信和现场连线模块的CPU.由于PC微处理器和现场总线的发展,将PIC的功能集成为基于PC的控制器是过程控制的下一步进展.奥地利贝加莱工业自动化公司提供面向机械控制的自动化系统控制产品,其可编程计算机控制器(PCC)是对传统PIC功能的提升,其组网的灵活性,系

4、统平台的开放性以及智能性可使复杂的控制项目得以实现.目前这类产品可应用在纺织,塑料,包装,印刷,酿酒等行业的机械自动化及电力,冶金,石化,市政工程等过程自动化领域.如中纺机的喷气织机,二纺机的粗纱机,太平洋机电技术公司的圆网印花机均采用了PCC及驱动系统.2004年第4期(2)基于PC的控制系统由于PC硬件的持续发展和优良的兼容性,加上能得到大量软件支持,从而提高了性能.基于PC的过程控制系统是发展的方向,基于PC的嵌入式控制系统大部运行在WindowsCE上.①CE不需要硬盘而使用更可靠的存储器,如Flash卡或存储

5、芯片,使系统更易用于工业现场,CE可立即退出或返回而无任何启动延迟,CE是一个独立的操作系统,与Windows兼容,采用的硬件可装进控制面板.②可使用VB(microsoftvisualbasic)以便生成过程控制系统和接口.VB是一种完善的编程语言,其性能通过VB编译器的优化工具可以实现.可用标准的PC软件工具使用MSVislo软件包生成流程图.基于PC的控制器也服从工具开放标准,如ODBC,COM,DCOM,ADO和ActiveX,便于与监控系统进行通信.③基于PC的控制器的最大优势是每个控制单元最终可以变为Web

6、站,提供TCP/IP的远地网络访问和查询,而不需要主机系统.如AdaptiveControls公司可提供基于PC的控制器为整个纺织行业提供方案,特别在染色和印花工段,为丝,轻纱,筒纱的染色开发专用控制系统.Barco为纺织印染印花行业PC控制器供应厂商,BarcoPC控制器Sedma~500集成彩色触摸屏幕.TCP/IP网络,web服务器可进行远地控制,带USB接口,可运行在WindowsCE上,同Barco中央控制系统Sedomaster连线.它也有Profibus接口连接远程I/O模块并采用OPC系统,与监控系统集

7、成.意大利Termcelectronca公司的PCX运行在恶劣环境下,处理器无风扇,同时用Flash作存储器,与PIC和I/o板有专用接口.可运行在嵌入式win.dowsXP上.控制染色和印花机.西门子公司的Simatic面板PC670和PC680运行在WindowsCE上,通过Profibus与现有PIC兼容.基于PC的过程控制也存在一些缺陷,如实时数据采集,设备和软件的生命周期太短.基于PC的控制器比PI,C容易实现,但在实时数据采集领域的性能上有很大差别.虽然近来有些改进,但基于PC的控制器最快分辨时间为50ms

8、,而标准的PIC为1～2ms.常规应用虽无碍,但对一个过程需要严格监控的系统,?53?数据采集的延迟时间可能产生问题,会影响过程的稳定性.此外,PC硬件技术的持续改进及Windows软件的持续开发引起PC控制器的更新,比工业PIc淘汰更为经常.此外,每个PC控制器均需购买CE与XP的licenseo采用PC开放体系和TCP/IP协