隨著計算機技(ji)術和信息科學的發展,智(zhi)能(neng)化(hua)技(ji)術在各(ge)行各(ge)業(ye)均有一定的應(ying)用(yong),同(tong)時也為紡織行業(ye)電子清紗器的發展提供了新思路(lu)和新方向,它是電子清紗器產(chan)業(ye)產(chan)品結(jie)構(gou)調(diao)整、轉型升級(ji)的重(zhong)要(yao)組成部分。采用(yong)智(zhi)能(neng)化(hua)技(ji)術逐漸(jian)改善著產(chan)品的自動化(hua)水平,一方面(mian)使設(she)備(bei)對(dui)自身更加(jia)了解、與(yu)其他設(she)備(bei)和人(ren)類的通(tong)信/交互能力、以及對不斷變化的需求和條件的適應能力更強,另一方面體現在設備能夠將自身的工作情況、故障預警和故障信息傳送給外界,并在故障發生前發出維護通知和報警,從而使設備具有更高的安全性和生產率,進一步帶動產品以及管理活動朝著更為先進的方向發展,對細紗及絡紗質量具有重要作用。
智能化電(dian)子(zi)清(qing)紗(sha)器相較于(yu)傳(chuan)統的普通電(dian)子(zi)清(qing)紗(sha)器,主要區別是在完成清(qing)紗(sha)的基礎(chu)上,應用人工(gong)智能技術,能夠自(zi)(zi)適(shi)應、自(zi)(zi)恢復、自(zi)(zi)整理(li)等,增加CV、波譜分析和分級功能,能夠依據工作過程中獲取的數據繪制紗體圖、設計清紗曲線、記憶同品種紗線歷史工藝數據,附帶聯網模塊可實現設備遠程控制、數據庫能夠對比歷史數據分析現批次性能設計出清紗優化建議。這些變化都大大降低了人力成本和人員技術水平要求,提高了絡筒效率,進一步保證了成紗和織布的質量。以我們廠目前使用的長嶺紡織機電科技有限公司(以下簡稱“長嶺”)生產的DQSS系列、精銳系列電子清紗器及細紗機單錠監測系統為例,下面分別從性能、功能和結構三個方面介紹這一變化,它們代表著電子清紗器智能化的變遷過程,也是國產電子清紗器產品的成長過程。
一、性(xing)能的發展
由(you)于采用(yong)了高速CPU芯片、DSP芯片、多ARM以及帶高(gao)分辨(bian)率電容、光電及紅(hong)外(wai)檢測元件,串行RS485/RS232、以太網、無線等多種通訊方式并舉,同時接入電源濾波器,改善信號處理電路的設計,使得信噪比進一步增強,電路自保護能力和適應性進一步增強。部分大錠數設備采用定制T型電纜、分組供電的方式,顯著減小了系統噪聲和末端電壓衰減,系統實時監測關鍵部位的電壓變化并記錄報警、通訊、操作上的異常,下位機可實時監控系統狀態并自動進行復位、上位機可實現報警指示,根據設置啟動檢測頭鎖定等保護措施,進一步提高系統的穩定性與維護性。表1顯示了長嶺電子清紗器主控制器的發展變化情況。
表1 長嶺各系列電子清紗器主控制器
電清系列名稱 | 主控制(zhi)器型號(hao)名稱 | 操(cao)作系統(tong) | 處理位數 | 適配機型 |
DQSS系(xi)列 | 單片機 | 無 | 8 | 普通絡筒機 |
DQSS系列(lie) 精銳系列 | ARM7/9 | WINCE | 32 | 普絡(luo)/自(zi)絡(luo)/氣流紡 |
精(jing)銳系列 | 工控平板電(dian)腦 | WINXP | 32 | 自絡(luo)/氣(qi)流紡 |
單(dan)錠監(jian)測系列 | 工業級服務器 | WIN7 | 32 | 細紗(sha)機 |
二(er)、功(gong)能的發(fa)展
(1)圖形化的用戶界面。
用戶界面是使用者與電(dian)(dian)子(zi)清紗(sha)器之間的對(dui)話接(jie)口(kou)。由于不同使用環(huan)境(jing)不同權限用戶對(dui)于界面的要求不同,因而現在長嶺(ling)生產的電(dian)(dian)子(zi)清紗(sha)器均(jun)采用圖形(xing)(xing)化用戶界面,通俗易(yi)懂時(shi)尚(shang)大方,人們可以通過(guo)圖形(xing)(xing)窗口(kou)和菜單(dan)進(jin)行操作(zuo),能夠顯示出(chu)弱捻錠、強捻錠、 正常(chang)斷頭、閑置空錠(ding)、打滑錠(ding)、落后錠(ding)等(deng)信息,極(ji)大(da)地方(fang)便了非(fei)專(zhuan)業人員的使用。在紗(sha)(sha)疵信息顯示方(fang)面,除過傳統(tong)單調的圖表(biao)方(fang)式(shi)外,還(huan)新增(zeng)紗(sha)(sha)體(ti)圖、波譜圖、分級圖、統(tong)計直方(fang)圖、點狀(zhuang)圖等(deng),從(cong)不同角度反映出紡紗(sha)(sha)情況和紗(sha)(sha)線質量。
圖1 長嶺精銳系列電子清紗器圖形化界面
(2)多媒體技術的應用
多媒體技(ji)術集計算機、聲像(xiang)和(he)(he)通信技(ji)術于一體,使控制(zhi)系(xi)統具有綜合處理聲音、文字、圖像(xiang)和(he)(he)視頻信息的(de)能力。在長嶺(ling)精銳系(xi)列電子清紗器(qi)中,應用程(cheng)序主界面植(zhi)入了試紗、參數設(she)定、檢測(ce)頭調(diao)零等講解演示(shi)視頻,摒棄(qi)文字說明的(de)局限性,幫助設(she)備維護人員(yuan)和(he)(he)工藝技(ji)術人員(yuan)掌握正確的(de)設(she)備使用方法(fa),在生產過程(cheng)中有著重大的(de)實用價值。
(3)紗疵分級與條干分析
在(zai)定(ding)量(liang)(liang)化(hua)紗(sha)線(xian)質(zhi)量(liang)(liang)評(ping)定(ding)方(fang)面,長嶺精銳系列電子清紗(sha)器具(ju)有紗(sha)疵(ci)分級、條干(gan)統計和波譜分析功能,可(ke)以自動描繪出各類紗(sha)疵(ci)的分級圖(tu)與(yu)疵(ci)點點狀圖(tu)、條形圖(tu)等(deng),能準確記錄各種紗(sha)疵(ci)的數量(liang)(liang)分布,為(wei)紗(sha)線(xian)評(ping)級和工藝(yi)指導提供參(can)照,波譜曲線(xian)可(ke)以幫助分析細紗(sha)、牽伸、加(jia)捻等(deng)環節(jie)的機(ji)械故障,條干(gan)數據為(wei)織(zhi)造工藝(yi)參(can)數設置提供參(can)考。
(3)歷史數據記錄分析
長(chang)嶺精(jing)銳(rui)系列(lie)電子清紗器能(neng)夠記錄每一班的(de)(de)(de)生產數(shu)據(ju)(ju)及每一個品(pin)種的(de)(de)(de)紗疵統計數(shu)據(ju)(ju),根據(ju)(ju)采集到的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)繪出紗體(ti)曲線,科(ke)學地說(shuo)明紗線狀(zhuang)況,可以為織造工藝參(can)數(shu)設(she)置與優(you)化提(ti)供(gong)參(can)考。當再次紡同一品(pin)種的(de)(de)(de)紗線時,該品(pin)種上一次的(de)(de)(de)歷史工藝數(shu)據(ju)(ju)均會自動設(she)置。
三、結構的發展
(1)集成化
配自動(dong)絡筒(tong)機的長(chang)嶺精銳系列電(dian)子(zi)清紗器采用(yong)一體化(hua)檢測(ce)(ce)頭,處(chu)理單元與檢測(ce)(ce)單元均(jun)集成在檢測(ce)(ce)頭內部,專用(yong)集成電(dian)路(lu)ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度,應用LED工業平板電腦顯示技術,可提高顯示器性能。在長嶺細紗單錠監測系統中,結構上集成了電源系統、斷紗檢測傳感器、車速傳感器(可測車速、主軸轉速、羅拉轉速)、溫濕度傳感器、夾持動作組件、通訊模塊(wifi、4G)、無線終端、顯示指示組件(液晶顯示屏、LED顯示屏、塔燈、移動終端)、中央服務器等,功能齊全信息量大,可以滿足細紗車間科學管理的全方位需求。
圖2 長嶺細紗單錠監測系統組成框圖
(2)模塊化
精銳系(xi)列電子清(qing)(qing)紗器是雙模式檢測(ce),電容部(bu)(bu)(bu)分可以進行(xing)常規紗疵的(de)(de)檢測(ce),光電部(bu)(bu)(bu)分主要(yao)針對(dui)異(yi)色及異(yi)質紗疵的(de)(de)判別,這兩部(bu)(bu)(bu)分采用(yong)模塊化設計,作成(cheng)標準的(de)(de)系(xi)列化產(chan)品(pin),通過積木方(fang)式進行(xing)功能裁剪和模塊數量的(de)(de)增減,可以根據需要(yao)選配(pei),構成(cheng)不同檔(dang)次的(de)(de)清(qing)(qing)紗檢測(ce)產(chan)品(pin)。
(3)網絡化
長嶺(ling)生產(chan)的單錠斷紗監測系統采用網絡化管理,運用物聯網技術,每(mei)臺主(zhu)機設有(you)無線(xian)基站,通過Wifi或4G網絡的方式,由服務器接收不同主機上各個處理板發送的斷紗信息,控制各處顯示終端共享數據,配備有專屬App管理客戶端(IOS和Android雙版本),打破生產區域限制,隨時隨地查看現場生產情況,便于進行遠程控制和無人化操作,真正意義上實現了工業4.0的發展要求。
四、結語
智能化電子(zi)清紗器的應用,降低(di)了(le)生產成本提高了(le)生產效(xiao)率,帶動我單位后紡車(che)間組(zu)織(zhi)管理(li)(li)模式朝著更(geng)加精細科學的方向(xiang)發展,尤其是我國自(zi)主知識(shi)產權紡織(zhi)管理(li)(li)系統的誕生,對(dui)推進整個紡織(zhi)領域的產業結(jie)構調整和轉型升級具有重要(yao)意義(yi)。
(電清項目(mu)部 王(wang)瑜供稿)