分析煉膠生產(chǎn)線控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

程杰 杭州中策清泉實(shí)業(yè)有限公司

隨著橡膠制品的應(yīng)用覆蓋面的逐漸擴(kuò)展，以及其應(yīng)用中技術(shù)需求的逐漸加深。需要在煉膠環(huán)節(jié)中，不僅要以完善的生產(chǎn)流程來踐行煉膠工藝的有效融合，還要就其控制系統(tǒng)對(duì)于生產(chǎn)流程中的突出問題進(jìn)行有效的完善，進(jìn)而保證煉膠生產(chǎn)的現(xiàn)代化構(gòu)建。

一、電氣控制系統(tǒng)

（一）需求

電氣控制系統(tǒng)是一個(gè)設(shè)計(jì)多學(xué)科交叉的多領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)學(xué)科，其有效應(yīng)用可以推進(jìn)生產(chǎn)過程中的現(xiàn)代化濃度，進(jìn)而完善編程控制器等的適配性。塑煉與混煉是煉膠過程中的主要工藝，需要在煉膠設(shè)備應(yīng)用的過程中，通過電氣控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用來保證生產(chǎn)的智能化與自動(dòng)化程度。例如：在煉膠的過程中，需要通過設(shè)備的協(xié)調(diào)運(yùn)作來實(shí)現(xiàn)原料的混合攪拌與擠壓。并且出于生產(chǎn)成本方面的考量，需要就設(shè)備的穩(wěn)定性以及操作的安全性進(jìn)行考量以此來完善生產(chǎn)，提升生產(chǎn)的科學(xué)性。

（二）控制方式

電氣控制系統(tǒng)以PLC為核心，將限位開關(guān)、PLC控制系統(tǒng)、電磁閥、煉膠設(shè)備等形成了一個(gè)生產(chǎn)的閉環(huán)，通過控制面板與編程控制器在信息與數(shù)據(jù)方面實(shí)現(xiàn)命令信號(hào)的接受與發(fā)送以及相關(guān)信息的反饋，進(jìn)而通過編程控制器向電磁閥發(fā)出打開控制的指令，在之后，利用編程控制系統(tǒng)向電機(jī)與油泵等發(fā)出運(yùn)作指令來形成動(dòng)力支持，進(jìn)而聚動(dòng)煉膠裝置，實(shí)現(xiàn)煉膠設(shè)備的運(yùn)作，再把相關(guān)的操作交由塑煉與混煉的相關(guān)工藝執(zhí)行中。其中煉膠設(shè)備會(huì)對(duì)于限位開關(guān)形成動(dòng)作的反饋，限位開關(guān)再以信號(hào)的形式，向編程控制其進(jìn)行反饋傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備的有效控制[1]。

（三）原理

電氣控制設(shè)備的主要目的是依據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中相關(guān)的操作對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)程序進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中相關(guān)設(shè)備的靈活收放以及技術(shù)的有效應(yīng)用，其中主要有（1）密煉機(jī)主要完成煉膠工藝中的混煉工藝，這一生產(chǎn)工藝的目的是把各種配合劑均勻分散到膠料中，改善膠料的物理機(jī)械性能以及可塑性，使其滿足一定的使用要求；（2）提升機(jī)設(shè)備在整個(gè)橡膠控制系統(tǒng)中起到橋梁與紐帶作用，負(fù)責(zé)連接密煉機(jī)和開煉機(jī)，主要作用是運(yùn)送密煉機(jī)煉制好的橡膠到開煉機(jī)側(cè)進(jìn)行下一步加工；（3）開煉機(jī)作為整個(gè)控制系統(tǒng)中最后一種煉膠設(shè)備，負(fù)責(zé)膠料的塑煉加工，經(jīng)過該設(shè)備加工完畢的膠料，定寬之后就可以送到冷卻裝置中進(jìn)行冷卻處理。

（四）工藝

在控制工藝中主要的設(shè)備即為控制面板，控制面板可以呈現(xiàn)設(shè)備的整體運(yùn)行情況，進(jìn)而通過指示燈的層級(jí)指示，讓操作人員可以對(duì)于系統(tǒng)中每一個(gè)步驟的運(yùn)行情況做以了解。通過對(duì)于控制面板的操控可以是此案擋膠操作、緊急停車、輥距增減等。在輸出處理階段，CPU主要作用于影響寄存器中的通斷狀態(tài)傳送到輸出鎖存器中，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)各執(zhí)行程序進(jìn)行操作。

二、氣動(dòng)機(jī)械手控制系統(tǒng)

（一）總體結(jié)構(gòu)

機(jī)械手是進(jìn)行原料抓取的重要組成部分，可以通過對(duì)于機(jī)械手的控制使得原料被精準(zhǔn)的運(yùn)送到某一特定位置。由于大氣是一種普遍存在的動(dòng)力來源，因此氣動(dòng)機(jī)械手在實(shí)際的生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。為方面在實(shí)際運(yùn)作過程中對(duì)物料的有效傳遞，機(jī)械臂是機(jī)械手的主要運(yùn)作部件，其一般具有軌跡性旋動(dòng)功能，并可以依據(jù)情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)伸縮，兩斗一般為爪狀結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于物料的加緊與松開。并且要配置相應(yīng)的氣缸以提供動(dòng)力。

（二）工作原理

機(jī)械手的運(yùn)作能力包括升降、回轉(zhuǎn)、伸縮等，進(jìn)而通過多樣化的動(dòng)作支配來實(shí)現(xiàn)物料的有效運(yùn)送，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)是由氣缸來提供動(dòng)力，并且氣缸是由電磁閥來對(duì)其進(jìn)行操控。在實(shí)際的運(yùn)作中，一般通過豎直上升、正向回轉(zhuǎn)、豎直下降、夾緊、豎直上升、反向回轉(zhuǎn)、松開、反向回轉(zhuǎn)、豎直下降、回到原點(diǎn)的操作程序來實(shí)現(xiàn)針對(duì)物料的整個(gè)抓取與移動(dòng)過程。

（三）控制程序

隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，通過PLC在機(jī)械手臂的運(yùn)作過程中的有效融合，可以提升機(jī)械臂運(yùn)作的智能化與自動(dòng)化程度，其中主要的設(shè)備為上位機(jī)，其功能在于對(duì)于PLC進(jìn)行指令的發(fā)送以及對(duì)于PLC的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以此來實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)于機(jī)械手臂運(yùn)作的有效參與，并在此基礎(chǔ)上保證對(duì)于機(jī)械手臂的有效控制。

三、PLC控制系統(tǒng)

（一）硬件方面

在進(jìn)行PLC硬件選擇的過程中，要以實(shí)用性、集約性作為標(biāo)準(zhǔn)，并通過實(shí)際控制過程計(jì)算所需的I/O點(diǎn)數(shù)，以此來保證對(duì)于I/O模塊的有效計(jì)算。并在此基礎(chǔ)上對(duì)于用戶存儲(chǔ)器的容量進(jìn)行有效的估計(jì)，完善PLC結(jié)構(gòu)，依據(jù)實(shí)際情況選擇具有針對(duì)性的編程方式[2]。

（二）軟件方面

對(duì)于軟件的選擇，要在對(duì)于控制系統(tǒng)中各組成部分的實(shí)際需求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有針對(duì)性的程序結(jié)構(gòu)以及軟件的選擇。例如：在PLC程序語(yǔ)言的選擇過程中，可以采用梯形圖進(jìn)行編程，通過工具條中的快捷輸入或者利用鍵盤的快捷輸入，如F5代表常開觸點(diǎn)。

（三）PID控制參數(shù)整定軟件

針對(duì)加工過程中穩(wěn)定相應(yīng)操作溫度的考量，需要將溫度與壓力等要素置于相應(yīng)的模擬器中進(jìn)行分析與考量，進(jìn)而保證生產(chǎn)過程中的壓力與溫度控制在穩(wěn)定的數(shù)值中，此時(shí)可以采用PID對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過程中的相關(guān)要素進(jìn)行控制，通過人機(jī)界面的設(shè)定可以優(yōu)化一種控制系統(tǒng)中，不同的PID控制算法的仿真效果，并且在算法的選擇過程中，按照常規(guī)整定算法來獲取PID控制器的初始參數(shù)。

四、結(jié)論

為保證橡膠生產(chǎn)線在實(shí)際的應(yīng)用過程中被有效的控制，需要在進(jìn)行生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的過程中，就其突出的控制點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)的有效應(yīng)用，尤其對(duì)于其中的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用是生產(chǎn)線中現(xiàn)代信息化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，并且需要在硬件與軟件等的設(shè)計(jì)過程中融入現(xiàn)代化的控制關(guān)鍵技術(shù)。以此構(gòu)建現(xiàn)代化的生產(chǎn)體系。