日本在1970年最早提出“機(jī)電一體化技術(shù)”概念，在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，它是將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。

它從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)（包含氣動(dòng)和液壓技術(shù)）、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高品質(zhì)、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化。

具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

紡織機(jī)械行業(yè)的機(jī)電一體化技術(shù)包含了先進(jìn)的信息處理和控制技術(shù)，即以計(jì)算機(jī)為核心，有PLC、工控機(jī)、單片機(jī)、人機(jī)界面、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等組成的控制系統(tǒng)；先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，有變頻調(diào)速，交流伺服，步進(jìn)電機(jī)等；檢測(cè)傳感技術(shù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；精密機(jī)械技術(shù)等。

紡織機(jī)械應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)后機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，性能改善，品質(zhì)提高，操作方便，提升了設(shè)備的檔次和水準(zhǔn)。

目前，粗紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)均比較普遍的采用了機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)變頻器和交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再分別控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)系統(tǒng)；均采用傳感技術(shù)檢測(cè)紗線(xiàn)張力，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)張力控制；采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成粗紗的卷繞成形功能和實(shí)現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞。

比如，必佳樂(lè)（Picanol）的Gamma劍桿織機(jī)和Omni噴氣織機(jī)采用Sumo超級(jí)主馬達(dá)，由主馬達(dá)直接傳動(dòng)織機(jī)，不再需要傳動(dòng)皮帶以及離合器和剎車(chē)盤(pán)；在新型的FA486型粗紗機(jī)中就取消了復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

機(jī)電一體化水準(zhǔn)的提高，使紡織機(jī)械的分部傳動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)，這也使模塊化設(shè)計(jì)成為可能。不僅機(jī)械部分，就是電氣控制部分也采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，各功能單元都采用插槽式的結(jié)構(gòu)，不同功能模塊的組合，就能滿(mǎn)足千變?nèi)f化的用戶(hù)需求。

先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)

紡織機(jī)械上變頻器的應(yīng)用，基本上與PLC相同，從清花設(shè)備到無(wú)梭織機(jī)都已采用，在紡織設(shè)備上應(yīng)用的變頻器容量范圍0.37~500kw，90%以上為0.37~37kw，主要提供商包括倫茨（Lenze）、明電舍（Meiden）、富士（Fuji）、LG、ABB、施耐德（Schneider）、西門(mén)子（Siemens）、三菱（Mitsubishi）、安川（Yaskawa）、臺(tái)達(dá)（Delta）等。

紡織設(shè)備上應(yīng)用交流伺服技術(shù)是為了提高設(shè)備的性能，滿(mǎn)足高精度控制的要求，目前已有高檔梳棉機(jī)、帶自動(dòng)調(diào)勻整的并條機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、園網(wǎng)印花機(jī)等設(shè)備應(yīng)用了交流伺服。

步進(jìn)電機(jī)由于具有轉(zhuǎn)子慣量低、定位精度高、無(wú)累積誤差、控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，成了計(jì)算機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目中的主要執(zhí)行組件之一，尤其是在精確定位場(chǎng)合中得到了廣泛的應(yīng)用。采用微機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)的變頻特性，運(yùn)用在織機(jī)的送經(jīng)裝置中可以很好地解決經(jīng)線(xiàn)內(nèi)部張力不均勻的問(wèn)題。

控制系統(tǒng)

PLC可普及應(yīng)用于紡織清花、梳棉、并條、精梳、粗紗、絡(luò)筒、并紗、捻線(xiàn)、整經(jīng)、漿紗、無(wú)梭織機(jī)等，其I/O點(diǎn)數(shù)范圍：8~1024點(diǎn)，約85%以上為8~112點(diǎn)。主要提供商包括西門(mén)子、光洋、三菱、松下、Omron、富士、LG等。

目前在紡織行業(yè)中工控機(jī)的用量較少，因多數(shù)紡織設(shè)備可以用PLC來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的控制要求，只有少數(shù)如漿紗機(jī)、新型粗紗機(jī)、部分化纖設(shè)備為了達(dá)到較復(fù)雜的控制要求，采用工控機(jī)加PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)。

紡織設(shè)備上應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)剛開(kāi)始起步，少數(shù)設(shè)備，如數(shù)控細(xì)紗機(jī)、漿紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、雙層起毛機(jī)、直捻機(jī)和錦/滌綸紡絲后加工設(shè)備，應(yīng)用了Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，新型粗紗機(jī)和圓網(wǎng)印花機(jī)應(yīng)用了CANbus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。 (end)