小議自動(dòng)化信息技術(shù)在棉花加工業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用

嚴(yán)宏劍

（新疆阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計(jì)量檢測所，新疆 阿克蘇 843000）

1 信息化保質(zhì)量，提高產(chǎn)品的品質(zhì)

自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)在運(yùn)用電腦和網(wǎng)絡(luò)為生產(chǎn)效率的提升，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)能耗的降低上，進(jìn)而將工程的進(jìn)展立體化，能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的工作成效，本文介紹某一工廠在兩個(gè)手段形式上使一個(gè)落后工廠漸漸邁入信息化范圍的過程，一個(gè)是利用智能裝置，提升了數(shù)據(jù)處理的效果和速度，加入了高精度芯片的概念，將人的工作漸漸轉(zhuǎn)移為機(jī)器的工作，并且提高了穩(wěn)定性，和精確性，一方面有利于產(chǎn)品生產(chǎn)的集中化，并且產(chǎn)品的能用度也提升。將工人從繁重的勞動(dòng)中解脫出來成為控制機(jī)器的主人。第二個(gè)是能效的多方面發(fā)展，智能方面機(jī)器的介入避免了人的生理因素造成的懶惰和精確度較低。將各種計(jì)算、檢查、操作、存儲(chǔ)等集于一身，且持續(xù)工作的能力較強(qiáng)，速度快、可靠性高、節(jié)約時(shí)間。

信息技術(shù)對于棉花加工機(jī)器的改造使得工作的準(zhǔn)確率和工作程度越來越大，應(yīng)用到大型軋花機(jī)上獲得了良好的效果，進(jìn)而為了適應(yīng)機(jī)器的更新，從人員管理方面的投入也變得更大，管理方式也有所更新，全面投入到了現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式當(dāng)中。相較于現(xiàn)在的數(shù)量和質(zhì)量，從前機(jī)器相差較遠(yuǎn)，主要體現(xiàn)在對于數(shù)據(jù)的掌握情況不到位，不能獲得準(zhǔn)確而有效的全部數(shù)據(jù)。這一點(diǎn)在后來的PLC控制領(lǐng)域得到了彌補(bǔ)，從人員開機(jī)開始的一切工作都可進(jìn)入系統(tǒng)觀測到。對于棉產(chǎn)品的等級和含水程度都可及時(shí)掌握，在平時(shí)的操作中，能夠保質(zhì)保量，每一個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，工序形成一個(gè)順暢的流水線作業(yè)，從開機(jī)電腦，輸入信息開始工作，將籽棉的相關(guān)信息投入電腦，其它機(jī)器將自動(dòng)開始根據(jù)已經(jīng)編入程序的的流程開始操作，機(jī)器化的作業(yè)能夠避免人為作業(yè)的諸多失誤。此外這種參數(shù)可進(jìn)行提前設(shè)定，保證了開工的時(shí)間和效率。實(shí)現(xiàn)了整體化流程化的操作，能夠大大提升棉花作業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)出量。

2 安全生產(chǎn)信息化需求牽引，保安全生產(chǎn)，求和諧發(fā)展

目前我國的安全生產(chǎn)的形式仍然相當(dāng)嚴(yán)峻，安全生產(chǎn)問題已經(jīng)不僅是生產(chǎn)問題，而是已經(jīng)上升到了政治問題，直接影響到一個(gè)企業(yè)的發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的大局，信息自動(dòng)化技術(shù)在安全生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)因素監(jiān)測，人為危險(xiǎn)因素的控制，故障自動(dòng)化的診斷，危險(xiǎn)狀況自動(dòng)化報(bào)警等都有許多值得應(yīng)用和關(guān)注的價(jià)值。

該廠在信息化技術(shù)改造過程中，主要對可監(jiān)測、可控制進(jìn)行技術(shù)改造，針對168軋花機(jī)的輔助設(shè)備皮清機(jī)齒輥的高轉(zhuǎn)速特性進(jìn)行了機(jī)械自鎖和信息技術(shù)的連鎖控制，主要增加傳感器、機(jī)械自鎖裝置。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輥在運(yùn)行的過程中是無法打開安全檢查門的，經(jīng)過PLC的連接將信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)通過皮清機(jī)送來的信息，進(jìn)行分析發(fā)出可靠的指令給每臺(tái)運(yùn)行中的設(shè)備，在安全門打開和齒輥停止運(yùn)行時(shí)PLC就會(huì)通過計(jì)算機(jī)發(fā)出指令停止主機(jī)的喂花電機(jī)，退出正在運(yùn)行的工作箱，發(fā)出退箱警報(bào)。隨著工業(yè)自動(dòng)化越來越重視安全設(shè)計(jì)和安全裝置，這就使得工業(yè)生產(chǎn)的背后沉淀著深入人心的工業(yè)人文精神和“以人為本”的安全現(xiàn)代管理的精髓，真正做到和體現(xiàn)了和諧工作的新局面。

3 工業(yè)信息化達(dá)到節(jié)能降耗，增加效益

面對越來越激烈的市場競爭已經(jīng)不能依靠高能耗高成本的投入來獲得收益，這是不科學(xué)的，已經(jīng)會(huì)受到淘汰。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約化生產(chǎn)，必須要考慮對于設(shè)備的更新，能源的循環(huán)利用，更加要加大信息和流程化作業(yè)的利用程度。

今年該廠對所有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，購進(jìn)了數(shù)臺(tái)變頻器，變頻器在工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用越來越廣泛，我廠購進(jìn)的變頻器主要應(yīng)用在45Kw以上的風(fēng)機(jī)電機(jī)上，通過一年的運(yùn)行為該廠的節(jié)能降耗，增效起到了積極的作用。氣力輸送和通風(fēng)除塵在棉花加工工藝當(dāng)中得到廣泛的運(yùn)用，也是棉花加工工藝的重要組成部分，在加工行業(yè)中風(fēng)機(jī)占加工生產(chǎn)所需總動(dòng)力的35%，為滿足工藝的需求和生產(chǎn)過程的要求，該廠使用了變頻器以后有明顯的節(jié)能表現(xiàn)，三墾力達(dá)電器有限公司的變頻器 SHF-132千瓦和西門子 S7-200PLC直接控制，擴(kuò)展了模塊和USS協(xié)議通信兩種方式，大大增加了變頻器的應(yīng)用功能，該廠主要從以下幾方面進(jìn)行信息技術(shù)改造。（1）多段速控制。變頻器采用外部控制時(shí)需要有模擬量，電位器，開關(guān)量等多控制形式，當(dāng)不需要連續(xù)調(diào)節(jié)電機(jī)速度的時(shí)候，可采用PLC開關(guān)量控制多段速度控制方式，SHF-132千瓦變頻器是矢量控制變頻器，我們把變頻器代碼Cd019020021022分別設(shè)定為3210可通過四位8421碼的方式控制變頻器輸入端子X4-X1實(shí)現(xiàn)從0001-1111的十五種速度的控制。在實(shí)際運(yùn)行的過程采用不同時(shí)段、不同速度和風(fēng)壓傳感器的配套使用，收到了明顯的節(jié)能降耗的效果。（2）PLC與異步電動(dòng)機(jī)變頻器的連接。異步電動(dòng)機(jī)變頻器有比較復(fù)雜的內(nèi)部設(shè)置，在接好硬件接線后，要根據(jù)控制要求，逐項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，主要包括：顯示器，電機(jī)的頻率、恒定轉(zhuǎn)矩、減速時(shí)的正常停車模式、發(fā)生故障時(shí)的停車模式、線性斜坡、低速、高速、電機(jī)電流、邏輯輸入、模擬輸入都非常的關(guān)鍵。（3）變頻器節(jié)能的應(yīng)用。變頻器在棉花加工中采用與否主要根據(jù)工藝專業(yè)確定，對電氣專業(yè)而言，分析的是變頻器的節(jié)能效果。從式中：p2/p1=(n2/n1)3可以看出變頻器減速可以維持工藝專業(yè)技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，減小電機(jī)軸功率，從而節(jié)省電能。我廠美國清花機(jī)風(fēng)機(jī)的電機(jī)是110Kw，原來是一直處在工頻頻率下運(yùn)行，不論負(fù)荷有無變化，它的速度和頻率保持恒定，它的調(diào)風(fēng)量是由人工調(diào)節(jié)板來實(shí)現(xiàn)的，沒有考慮能源的節(jié)約，而實(shí)際工作中手摘棉和機(jī)采棉擋板的開度在40%-50%左右，造成相當(dāng)大的部分能源浪費(fèi)，在擋板節(jié)流上所需的風(fēng)量在35%-55%富裕，節(jié)能空間很大，我廠通過改造使用變頻器以后，手采棉在實(shí)際的運(yùn)行時(shí)電機(jī)的頻率控制在35%左右就能滿足軋花的需要，機(jī)采棉在實(shí)際運(yùn)行時(shí)也只需要41%左右就能滿足軋花的需求，平均節(jié)約電能在35%左右。

企業(yè)“節(jié)能降耗”要與自動(dòng)化、信息化相結(jié)合。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論，儀表儀器，計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)監(jiān)測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全的綜合性技術(shù)。它含蓋了工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。信息自動(dòng)化在工業(yè)的運(yùn)用主要就是解決生產(chǎn)效率與一致性的問題。自動(dòng)化信息在表面是不直接創(chuàng)造任何效益的，但它對企業(yè)生產(chǎn)過程有明顯的提升作用。在企業(yè)的“節(jié)能降耗”的過程中也不例外。自動(dòng)化信息對企業(yè)的貢獻(xiàn)主要體現(xiàn)在提高設(shè)計(jì)和經(jīng)營水平，帶動(dòng)企業(yè)管理內(nèi)涵的進(jìn)步，節(jié)約能源消耗，減少生產(chǎn)過程中的污染，促進(jìn)資源循環(huán)利用。提高企業(yè)的管理水平，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，勞動(dòng)生產(chǎn)率和資源利用率。如果說：“自動(dòng)化系統(tǒng)是企業(yè)主體骨干，那么信息自動(dòng)化則是企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)”。

綜上所述，自動(dòng)化信息技術(shù)為棉花加工業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為機(jī)械化水平進(jìn)一步提高創(chuàng)造了新途徑，也為農(nóng)民增產(chǎn)增收，社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)揮著前所未有的效果，它必將為棉花加工業(yè)開創(chuàng)新的局面。

[1]杭建平.自動(dòng)化信息技術(shù)在棉花加工業(yè)中的應(yīng)用[J].中國棉花加工，2010-06-25.