橡胶平板硫化群控系统方案.docVIP

橡胶平板硫化群控系统方案 使用专用单片机系统方案 每一台平板硫化机安装一台专用单片机，通过CAN总线组成的网络与工控计算机通信，实现数据采集与控制。工控计算机与工控网交换机连接，再连接原公司内部网交换机。从而实现管理网与工控网相通。 该系统硬件应由两部分组成：单片机控制器；工控计算机。系统软件应由两部分组成：单片机软件；数据接口软件。系统组成见图示。 单片机控制器： 完成橡胶平板硫化工艺过程控制；实现工作状态显示（温度、时间、压力等）；自动保压功能；提供各种报警功能；现场人工操作功能；实现某些功能智能操作；通过CAN总线实现数据通讯，完成工艺参数的控制。 硬件的核心部分采用先进的工业级CPU，内部含大容量电擦写存储器及内部看们狗电路，使系统具有很强大的可扩容性和高可靠的工作稳定性。CAN总线采用非律蒲Microsoft SQL Server 2000数据库中，从而实现与管理软件接口功能（数据传送与控制需双方协商解决）。所有硫化机的工作状态可以在工控计算机上实时显示，也可以在网络中的管理计算机上实时显示。工艺参数可以由工控计算机下传至硫化机，也可以由网络中的管理计算机下传至硫化机。 使用PLC可编程控制器方案 系统物理连接与单片机系统相同。所有功能由PCL 模块组成的系统完成。由于S7-200系列没有CAN总线模块，需将CAN总线换成RS485总线。如果使用S7-300系列带CAN总线模块的系统，硬件费用将增加3倍左右。PLC完成的功能与单片机相同。2个系统的费用预算见附表。 三．CAN总线简介 CAN总线是为解决现代众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是总线它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps，距离可达10km。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，使网络内的节点个数在理论上不受限制。由于CAN总线具有较强的纠错能力，支持差分收发，因而适合高干扰环境。随着集成电路和单片机的广泛应用，电子控制单元越来越多，总线已经成为一个必然的趋势。使用总线不但可以简化线束，更主要的是可以增加各种智能化的功能。如故障检测和语音报警等。 系统硬件和软件都分为三部分。 五．单台硫化机控制原理及实现方案 1．液压调节部分 机器在工作时，通过系统压力阀来调节压力，工作压力范围可调（0~25MPa），这部分也可称为蓄能压力，不用单片机控制。当开始硫化作业时，由单片机发出控制指令，通过电磁阀的打开与关闭，控制下板的上升与下降，完成、排气、静止保压、开模等功能。 2．控温、控压部分 硫化机进入正常工作状态后，控温过程由单片机按照一定的运算方法，进行控制从而保证控温精度。压力控制通过电磁阀和益流阀来保证。超压时益流阀自动打开，欠压时单片机控制电磁阀打开加压，达到额定压力值时关闭电磁阀停止加压。 3．数据采集部分 上、中、下板的温度值由PT100热电阻检测，工作压力由压力变送器检测，两个物理量送入单片机进行运算和控制并将实际值和送入显示屏，供操作人员观察机器工作状态。下板在移动过程中的位置通过上限位传感器、下限位传感器、门限位传感器信号送入单片机。完成下板的快速上升、缓升、排气操作。 4．显示屏和操作面板 实时显示硫化温度，时间、压力、排气次数。完成硫化工艺参数的设定，操纵机器的工作状态。在维修时实现人工控制。 5．通讯功能 完成硫化工艺参数的设定。传送实时硫化参数。实时监测硫化机的工作状态。 6．报警功能 温度传感器、压力变送器故障报警。硫化完成报警。电磁加热部件故障。 7．硫化工艺的实现 通过操作面板实现手动和自动操作功能。改造后硫化工艺参数由上微机输入，通过网络传入单台硫化机，操作员无权修改。原设备的功能全部保留。 手动/自动硫化过程的实现： 完成新系统的硬件接口，三路温度输入，一路压力输入，16路开关量输入，19路开关量输出。操作面板保证能实现原有和新增的功能。橡胶产品装入模具后，启动硫化工作过程，单片机控制系统，按照工艺员输入的参数开始硫化。下板快速上升，到达一定位置时，位置传感器发出信号，单片机采集到信号后，控制电磁阀动作，下板缓速上升，压力开始上升，压力值通过变送器输入单片机，到达指定值时，单片机控制电磁阀动作，下板停止上升。下板再进行缓升、停止；下降，再缓升的过程（放气）达到硫化压力值（保压过程），硫化计时开始。控温过程由单片机系统的控温子程序实现，硫化机开机后，控温过程一直在进行中，直至硫化机关机停止工作。硫化时间到，单片机发出报警信号，控制下板下降，再完成开模工序，硫化过程完毕。 手动/自动可以通过操作面板选择。