□中國紡織工業聯合會環資委 陳立秋
　　
　　
　　通過印染數控系統使印染工業走上清潔生產之路，應將重點放在產品質量提高上。印染過程中的修色、剝色、重染都會增加耗水、耗能、加大排污量。通過數控技術，可以有效地提高印染產品質量，減少操作失誤，不僅直接增加企業的效益，提升勞動生產率，還能幫助企業節能減排，實現清潔生產。

　　智能控制是一種引入人工智能的控制，也就是通過計算機模擬人類思想的過程，并將其應用于自動控制之中的一項技術。人工智能的內容很廣泛，如知識表示、問題求解、機器學習、模式識別、機器視覺、邏輯推理、人工神經網絡、專家系統、機器人學等都是人工智能的研究和應用領域。人工智能中有不少內容可用于控制，當前最主要有：專家系統、模糊控制、人工神經網絡控制三種形式。

　　目前，染整行業已經開發了印染數控專家管理系統，基于機器視覺的圖像識別自動對花系統及蠟染拉幅機自動整花控制系統，工藝溫度模糊控制系統，還包括汪南方等學者進行的神經網絡優化棉織物染色工藝的研究等相關智能控制系統。

　　圓網印花機

　　圖像識別自動對花系統

　　基于機器視覺的圓網印花質量在線監測系統，采用圖像傳感器，在線以一定間隔攝取印花圖像，再通過圖像處理單元進行相關圖像處理及模式識別，將各個單色圖案之間的相對位置與標準印花圖案套色位置進行對比，并輸出處理信號，判斷印花布匹是否“跑花”、“錯花”，以及是否需要相應的網頭調整，最后將檢測結果發送到電氣控制系統，調節各印花網筒，實現自動對花。圓網印花在線監測系統方框示意見圖1所示。

　　圓網印花在線智能檢測控制系統需要實時檢測多個圓網的相對位置是否產生偏差，并根據偏差在線調整圓網位置。采用圖像處理和分析，必須實現判斷圓網之間是否存在相對位置偏差，判斷出哪個圓網走偏，并根據走偏量自動調整兩個目標。

　　當圓網個數較多（6套色以上）時，互相之間的套色很復雜，直接根據特征點或者輪廓來判斷十分困難。常州宏大科技（集團）在開發此項目時，采用粗細結合的定位算法。首先采用粗定位算法，利用光流法獲取當前圖像與模板圖像之間的運動向量，判斷是否存在走偏，以及在哪個區域產生了走偏。當存在較大光流向量（存在走偏）時，在走片區域采用相位相關法得到走偏量，從而控制走偏圓網的位置，實現自動對花。圓網印花機圖像識別自動對花系統系國家科技部支撐項目，深受印花企業的歡迎。

　　蠟染拉幅機

　　自動整花控制系統

　　蠟染印花布經過蠟染工藝后，在進行滲透印花（正反花樣無色差）時，半制品是帶底色圖案的布，這樣就要求在圓網印花之前的工序落布卷裝，必須保證圖案不發生緯斜或緯彎。傳統生產過程始終通過人工檢測，手動調節滿足對花要求，勞動強度很大。

　　常州宏大科技（集團）采用機器視覺圖像處理技術，在拉幅機整緯處實時在線連續檢測蠟染圖像，通過圖像分析，計算圖案緯向偏差數據，實時調節整緯機構，保證圖案緯向的一致性。圖2是蠟染拉幅機自動整花控制系統的方框示意。

　　通過蠟染拉幅機自動整花控制系統的方框示意圖可以看出，相機系統獲取的半制品底色圖案數據，經以太網絡總線將信號輸送進入工控機，經圖像處理得出蠟染布圖案的尾箱數據，通過程序運算，輸出圖像偏差調整信號給整緯機構，整緯執行指令整花。整個測控過程為實時智能控制，較少人工干預。

　　印染數控專家管理系統

　　專家系統是一個智能計算機程序系統。專家控制是使知識基于控制對象和控制規律，并以智能方式應用這些知識，是使控制系統受控盡可能優化的過程。

　　專家系統具有以下特點：善于解決那些不確定性的、非結構化的、沒有算法解決或雖有算法解決但在現有的機器上無法實施的困難問題；一個專家系統匯集了某個領域多位專家的知識和經驗及他們協作解決重大問題的能力，而且能夠高效率、準確、迅速和不知疲倦地工作；使人類專家的領域知識突破了時間和空間的限制，專家系統的程序可永久保存，并復制任意多的副本，以在不同地區和企業使用；專家系統一般還具有解釋功能，即在運行過程中，一方面能回答用戶提出的問題，另一方面還能對最后的結論或處理問題的過程作出解釋；專家系統能夠不斷獲取知識，增加新的知識。專家系統在染整生產過程中，可用于控制、工況監測、計劃和調度。根據染整不同工藝將專家系統制成軟件供用，這對染整行業是極大的幸事。

　　常州宏大科技（集團）經過多年的研究，成功開發了印染數控專家管理系統，結合網絡技術，實現印染生產過程中各種工藝參數智能連續檢測控制和網絡數字化管理；對生產過程的水、電、蒸汽能耗、產量、成品率進行有效的管理；直接造作工藝下單至機臺終端功能，極大地提高染整一次成功率。通過實現印染的數字化控制，提升印染產業自動化、信息化、網絡化水平。

　　據悉，常州宏大科技（集團）正在開發染整設備遠程網絡故障服務系統，該系統通過對染整生產聯合機中各單元機的執行器設置故障信息傳感、變送裝置，實時將設備運行工況預警、故障報警、排除故障意見提供給設備操作者，是一種服務創新項目。隨著染整裝備向智能化控制發展，機械單元的優化組合，對操作者、設備管理人員的要求更高，設備上提供遠程網絡故障服務，可大幅度降低設備運行中的停臺率，是故障排除的智能助手。