計算機和機電一體化的技術在紡織工業中應用

信息來源:  時間:2016-04-06
計算機和機電一體化的技術在紡織工業中應用

一、計算機織物輔助設計系統


1.項目介紹
  中國紡織科學研究院開發的織物仿真CAD系統是將計算機圖形技術和織造工藝結合起來的高科技產品,適用于毛紡織廠和色織廠的織物輔助設計。該系統具有很強的織物仿真模擬功能,在很大程度上能代替織物的小樣機打樣工作。它具有極好的織物組織輸入和紗線設計功能,可以設計單色紗、混紡紗、合股紗、竹節紗、毛粒子紗,并能模擬由這些紗線織成的織物,可以隨意調整紗線的顏色,甚至可以模擬起毛拉毛后整理加工后織物的表面狀態,并能在高級彩色噴墨打印機上打印出逼真的織物模擬圖像的紙樣。它不但能用于普通組織的織物設計,而且可用于復雜組織如緯二重、經二重、雙層組織包括表里換層組織的織物設計。該系統產生一幅織物模擬圖只需幾十秒鐘到幾分鐘,而且組織、紗線排列、紗線種類、顏色等均可隨意變換,大大縮短了設計周期和減少了工作量,效率是普通手工打樣的幾十倍甚至幾百倍。它開闊了設計人員的思路,提供了一個設計人員自由馳騁的空間。近兩年來,中國紡織科學研究院開發的織物仿真CAD系統已有一百多套在全國二十二個省市自治區的紡織工廠里投入使用,產生了很好的經濟效益和社會效益。該項目獲紡織工業部1991年科技進步三等獎,首屆全國CAD應用工程展覽會和第二屆全國電子信息應用展覽會優秀獎。在九六年十二月舉行的全國CAD工作會議上獲得國家科委、國家技術監督局、全國電子信息系統辦公室頒發的CAD應用工程先進單位的獎狀。1997年又獲中國紡織總會科技進步三等獎。

2.主要功能和特點
  1)紗線設計、存儲和讀取,可自建紗線庫;
  2)多種組織輸入方法和復雜組織的生成和存儲、讀取;
  3)織物模擬圖像的自動生成和織物起毛表面狀態的模擬;
  4)織物設計數據文件的存儲和讀取;
  5)織物設計數據顯示;
  6)上機圖設計,照圖穿綜或自動穿綜,自動生成紋板圖;
  7)織物模擬圖像的彩色打印輸出,可以獲得和實物1∶1的密度和花型;

3.規格
  1)組織循環≤200×120;色紗排列循環 1024×768根; 
  2)綜片數≤20;
  3)彩色打印輸出1670萬色,提供8000色(20頁)色卡;

4.設備
  1)PentiumⅡ或Ⅲ 微型計算機 32M以上內存 4.3G以上硬盤 4M以上圖形卡
  2)15"高分辨彩色顯示器
  3)高分辨彩色激光打印機或彩色噴墨打印機

5.價格
  硬件+軟件+培訓+售后服務 ¥4.5~7萬 (其中軟件為3.2萬)。 

二、梳棉機自調勻整器


1.項目介紹
  自調勻整器是棉紡清梳聯系統的一個重要組成部分。對減小生條的重量不勻,降低重量偏差起到關鍵作用。中國紡織科學研究院研制的梳棉機自調勻整裝置采用微機控制的混合環控制系統,能夠同時改善生條長,短片段不勻,已經在鄭州紡織機械廠的FA221A、FA221B、FA223、FA225型梳棉機上廣泛使用,并且出口到墨西哥、泰國。經過多年的研究與開發,本裝置指標已達到或接近同類進口設備水平,滿足棉紡生產的需要。本裝置還可以配備監控計算機,形成一臺上位機控制多臺下位機的控制系統。

2.裝置技術指標
  1)勻整范圍:≤30%
  2)重量不勻:5米片段不勻 CV≤2.0%;25米片段不勻 CV≤1.5%;100米片段不勻 CV≤1.0%
  3)生條合格率:生條定量±0.8克/5米為合格,≥95%
  4)無故障工作時間:開車后無故障工作時間不少于6000小時

3.裝置主要結構
  本裝置共分為三大部分,即檢測機構,控制機構,執行機構。
  本裝置的檢測機構由安裝在給棉板處的棉條粗細檢測機構和道夫速度檢測三部分組成。
  控制機構由微機自調勻整控制器組成。
  執行機構采用變頻器和給棉電機。

4.裝置特點
  1)采用微機控制器,數字控制通訊技術,具有無溫漂,零漂的特點。
  本裝置采用了微機控制器,檢測信號進入控制器后,所有的模擬信號轉換為數字信號,進行數字操作和運算,從而避免了模擬控制器歲不可避免的溫漂,零漂現象,提高了系統穩定性。
  2)采用了混合環的控制方式,可改善長,短片段的不勻與重偏。
  采用了開環的控制方式,不勻的片段可控制到較短的片段上,但是開環控制方式本身對于控制系統的靜態誤差的作用較差,體現在控制品質上就是反映在重量偏差較大。閉環的控制方式則相反,起控制靜態誤差的作用較好,而由于梳棉機本身存在的較大的純滯后環節,所控制的片段較長,單采用閉環控制,甚至在較短的片段對不勻具有破壞的作用。本裝置采用開環和閉環相結合的混合環控制方式,從而利用二者的長處,避免了二者的不足,可改善長、短片段的不勻,同時在不同片段的重偏控制上也達到了滿意的效果。
  3)穩定性,可靠性好。
任何實用的自調勻整裝置,起穩定性和可靠性是最重要的指標。在軟硬件總體設計上重視了抗干擾性能和穩定可靠性設計;在微機電源部分,過程通道以及電路板設計上采用了大量的電磁兼容措施;在執行機構采用了變頻調速的技術。通過以上工作,自調勻整器在穩定性和可靠性方面有較大的提高,通過了國家計算機質量監督檢驗中心的干檢測,在紡織廠的現場運行表明本裝置達到無故障工作時間6000小時以上的要求,能夠完成在工廠環境下進行實時控制的任務。
  4)單機采用數字顯示裝置,可直接顯示機臺運行狀況和生條質量情況,也可以配備計算機監控系統,進行多機集中控制。
  5)調試簡單,操作方便。
  本裝置通過鍵盤和數字顯示構成人機對話界面,進行工作參數設定,同時采用了口令保護,避免了無關人員的操作。擋車工在開車以后不需進行任何操作。
  6)除以上特點外,本裝置是國內獨立開發、生產的,具有我國自主的知識產權。與國外同類產品比較,價格較低,易于在棉紡廠推廣。

三、清梳聯計算機網絡監控系統


1.項目介紹
  在企業管理與控制的信息系統建設中,實時生產信息監控系統起著非常重要的作用,它可以采集控制生產過程中的實時數據,是管理者在辦公室里就可以通過本監控網觀察現場生產設備的正常運轉,提高了產品質量,降低了成本。

2.特點
  本系統有計算機與各單機之間通過通訊接口連接,可以監控梳棉機的棉條定量,出條速度,棉條的CV值,牽伸比,棉箱壓力以及各清花單機的運行情況和工藝參數,對梳棉管道壓力,管道風速,抓棉機的抓棉情況和行走速度,多倉混棉機的換倉壓力,開清棉機的打手轉素生產管理優化時用,我們還可以根據用戶的要求對系統做進一步補充與完善。

四、清花成卷機自調勻整器


1.項目介紹
  中國紡織科學研究院與中麗制機公司合作研制了清花機自調勻整控制器。該控制器使用十六位的單片機,采用長、短片段相結合的混合環控制方式,運用數字控制技術,應用在鄭州紡織機械廠的FA141成卷機上,使棉卷重量差異降低,正卷率提高,棉卷重量不勻率得到明顯改善,機物料消耗降低,節約了用棉,生條重量不勻率得到明顯改善,并條班中換牙輪次數減少,成紗質量顯著提高,用戶反映良好。

2.特點
  本裝置調試簡單,可靠性高,價格低廉,既可與新成卷機配套,也可用于老機改造,適合紡織廠選用。

五、無梭織機機電一體化主要關鍵部件


1.項目介紹
  我國現有各類織機100多萬臺,但我國當前國產無梭織機和國外先進無梭織機相比差距在于某些關鍵零部件的性能。紡機企業急需質量好、價格合理的國內配套件,以求在保證質量的前提下降低成本,提高市場競爭力。同時,許多紡織企業進口多年的織機已有部分零部件到了更換的時期,這些紡織企業也需要價廉質優的國產配件。為了適應國產織機生產和紡織企業設備維修日益增長的需要,我們確定了劍桿織機關鍵部件進行研制,經過努力,電子選緯裝置、電磁閥和擋紗銷項目已經完成,并投入小批量推廣使用。

2.劍桿織機電子選緯裝置
  1)選緯針驅動:該裝置每個選緯針往復上下運動分別由各自獨立的步進電機驅動,步進電機軸作120度往復運動和停轉,通過連桿使選緯針往復運動和靜止在送緯紗的位置。 
  2)步進電機運動控制:本裝置各自獨立的步進電機的驅動控制可以采集織機電控箱的信號;對于不具有選緯器驅動控制信號的織機或者無法取出該信號的織機,則采用一套接近開關信號來控制選緯器運動。
  3)步進電機的驅動:在極短的時間里要求步進電機往復運動一方面要求步進電機性能很好,另一方面它對步進電機驅動程序的編制要求很高。
  4)所開發的電子選緯裝置有自己的特點和自主的知識產權,其功能達到了國外同類產品的水平。

3.噴氣織機電磁閥
  該電磁閥的技術指標要求高,技術性能要求一致性好、穩定;互換性強:多種組件與進口產品可互換;適用性強:適用于氣體、液體兩種介質。該電磁閥可以接近國外同類產品的性能指標。在噴氣織機上與國外同類產品完全可以互換,經用戶使用之后,證實了這一點。 

4.噴氣織機擋紗銷
  該產品在噴氣織機上試用、織機速度700r/min,該織機混緯裝兩個儲緯器,我們在一個儲緯器上裝日本擋紗銷,在另一個儲緯器上裝我們的該擋紗銷,在同一臺織機上試驗,從顯示屏上顯示表明從兩個儲緯器上引出的緯紗出梭口到達時間均無差異。


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