网络控制技术在硫化机控制系统中的应用

随着网络信息技术的不断发展，网络控制在轮胎行业中逐渐发展起来，在硫化机控制系统中，轮胎硫化的工艺参数设定、参数曲线的打印、记录和保存，对轮胎硫化的质量保证和跟踪是相当重要的一个环节。目前大部分轮胎厂是采用传统的园盘式记录仪（调节仪）来记录和保存硫化机参数曲线，为了保证该工作的正常进行和记录仪的正常运行，需投入专门的人力物力对记录仪进行维护、记录纸更换及记录纸保存。一旦某一条轮胎正常使用时出现问题，又需要从繁多的记录纸中查找该条轮胎的硫化情况。这样对轮胎厂的工作造成相当大的麻烦，也影响了轮胎质量的鉴别时间，无论是给轮胎生产厂家和轮胎用户都造成了相当大的负面影响。同时传统的记录调节仪，操作者可以随意修改参数曲线，轮胎硫化工艺参数没有保密性和安全性，在当今竞争日趋激烈的年代，任何一点商业秘密的泄露都将对本公司造成不可估量的损失。目前，米西林、石桥等大牌的轮胎公司都采用网络控制系统。对于关键的硫化机工艺参数，不是公司内部有一定权限的人，从控制系统中是调不出来的，因为网络中设置了一定的密码权限。 硫化机控制系统中采用网络控制，桂林橡胶机械厂1995年前后曾提及过，当时由于可编程控制器（以下简称PLC）网络系统的限制及种种原因未能实现。鉴于前面所述的记录控制仪的种种缺陷，目前，国内国外很多轮胎厂如华南、贵阳、焦作、银川、佳通、三泰、日本住友等采用了网络控制技术。较早的网络控制系统由于受当时的技术条件限制，硫化机控制台数受到了较大限制。目前，我们设计制作了硫化机的网络控制系统，最多可控制156台，硫化机控制台数的多少，一般也与硫化机的控制系统有较大关系。 一、轮胎行业中常用的几种PLC网络 1、三菱网络系统 （1）三菱PLC 提供强有力的网络 网络系统完整，信息通信高速，通信方式多样化，最新开放式网络。 （2）五种可选网络 名 称 特 征 MELSEC I/O LINK 灵活方便的输入输出端子连接网络，是高速小范围分布系统 MELSEC NET/MINI-S3 高速远程I/O 网络系统 MELSEC NET/II MELSEC NET/B 高速可靠的数据通信系统，双环网，双绞线经济网络 CC-LINK 控制和通信一体化的现场开放式网络，安全可靠 MELSEC NET/IO 令牌式网络高速、大容量、高可靠性的网络系统。 三菱PLC 还可以与其它网络连接（兼容性较好），可单独构成，也可混合使用，可组成多网络系统，多层网络系统等，最大可连接I/O点数为8192，B/W也为8192，可兼容的网络名称：ETHERNET，MODBUS，PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS。 （3）具体介绍三菱一种现场网络，CC-LINK Control and Communication（主模块AISJ61BT11），这是一个控制和通讯一体化的、现场开放式网络，虽然MELSECNET/II/B是一个完整的高性能网络，但市场还需要现场开放式网络，要求直接与传感器、执行器相连，直接在现场进行数据处理，大大降低了成本。 可以连接三种类型的子站 远程I/O：开关量（ON/OFF）数据传送。 远程元件站 ：模拟量数据传送。 智能站：就地站，智能通迅站，GOT等。 每个主模块可接64个站，总的I/O接口数为2048，W为512点，主站和就地站间可进行N：N的循环传送。 通迅速度为156K―10Mbps，相应的传送距离为1200M―50M，这在同等的水平的总线中速度最快。 可进行多站点的通讯，网络上各站间数据共享，且可远程编程。 有专用的CC-LINK组件AT65BT－，模块种类多，功能强，连接方便。 CC－LINK有多种专用指令，可直接存取数据，不需要用一般的FROM，TO指令，提高速度。 在一个系统中除了有一个主站外，还可以设定某一个就地站为后备主站，当主站故障时后备主站自动接管总线控制权，行使主站功能，这是其它网络都不具备的。 可靠性高除了有后备主站外，还能实现自动下载，自动恢复，自诊断，网络监视等功能。 开放式的现场总线，近50个厂家的产品（带RS－485），用双绞线或橡塑线即可直接与网络相连，如和泉、NEC、SUNX···，气动阀，ID，条形码，显示终端等，为用户提供方便。 2、欧姆龙网络系统 （1）欧姆龙提供以下网络： ETHERNET：计算机与工作站之间对等连接,构筑DA情报网络的通信系统。 SYSNET系统：计算机与可编程序控制器之间用光纤电缆连接，采用高速光LAN可实现2Mbps高速传输，可接驳不同生产商的机器。 SYSMAC LINK 系统：可实现PC间的无程序通讯，具有数据链接功能，通过FA计算机进行网络管理（同轴电缆/光缆）。 Controller Link系统：采用双绞线电缆,实现SYSMAC之间,SYSMAC 与计算机之间大容量的数据链接。 SYSWAY(上位Link)系统：使用通用的RS-232C与RS-422通信手段，可容易地实现FA计算机或计算机与PC之间的连接。 Compo Bus/D系统：符合Device Net标准的国内外各生产厂商的机器均可连接的多主控网络，网络最长可达500米。 Compo BUS/S系统：实现1ms以下通信循环周期的高速ON/OFF总线。 （2）具体介绍欧姆龙的Controller Link（控制网络） Controller Link是一种能在OMRON C200Hα、CS、CV系列PLC或IBM PC/AT之间灵活方便的传送和接收大量数据的工厂自动控制网络。Controller Link支持Data Link功能：从而实现数据共享，而且在需要时使用Message Serivce 功能发送和接收数据，整个网络用屏蔽双绞线或光缆连接，以高速-大容量的形式来传送数据。 Controller Link网络具有如下两种系统： 电缆系统：（双绞线电缆）CS1：C200α：CV系列。 光缆系统：（光缆）只有CS1系列支持。 Controller Link网络具有以下功能： Data　Link Data　Link使用PLC 与PLC 、PLC与计算机、计算机与计算机之间实现数据共享。Data　Ｌink不需要编写任何通讯程序，当数据写入本地节点的发送区域后能自动传送到其它节点的接收区域中。共享的区域有CIO区，LR区，DM区和EM区。 自动设定：能通过在DM区中设置具体参数而运行Data Link，对于网络中所有节点来说每个节点的发送数据的容量是一样的，加入Data　Link 的所有节点都共享相同的数据。 人工设定：利用Controller Link支持软件，对于每个节点都能设置各自的Data Link表，并且每个节点的Data Link区，发送数据的容量能自由分配。 Message Service 在用户程序中编写SEND、RECV 和CMND指令来实现规定节点之间传送数据，执行读/写状态信息，改变操作模式。 RAS 能够实时监控网络状态。可以记录网络错误发生的时间和内容。 通信方法为N：N令牌总线，具有数据链接功能，信息服务功能。 通讯速度为500kpbs-2Mbps,相应的传送距离为1000M-500M（线缆）。最大节点数为32点。 3、罗克韦尔自动化/艾伦-布拉德利（A-B）网络系统 它采用三层结构： （1）在信息层采用以太网，用于全厂的数据采集和程序维修。 （2）在自动化和控制层采用控制网，DH+、DH485和远程I/O，实现实时I/O控制，控制器互锁和报文传送。 （3）在设备层采用设备网，用于底层设备的低成本，高效率信息集成。 4、SIMATIC NET系统 它采用以下结构： （1)工业以太网（PINEC H1） 是为众人接受的总线系统，它可为每个以国际标准（以太网）为基础的区域层或单元层联网。 （2）PROFIBUS 是一适合小型机和中型机领域的总线系统，它以PROFIBUS为基准，PROFIBUS 与EN50170 Volume2相一致。 （3）AS -Interface 是用于最小型机领域中现场的二元传感器和执行器的网络系统。SIMATIC成功地融入SIMATIC NET网络风景线中；通过自身固有的接口或通讯模块，它可与PROFIBUS和工业以太网相连。 （4）多占接口MPI 是SINEC L1的继承者，MP以低成本，高效率的方式实现由简单到复杂的HMI系统的联网，设备/PC机的编程和SIMATIC系统的扩充。另外，功能强大的通讯模块也可用于点对点的连接。 （5）点对点接口PPI 可用于SIMATIC S7-200中，该接口使用户能与许多不同的节点进行通讯。 二、网络控制系统在硫化机上的应用 根据用户习惯和网络控制技术发展趋势，我们制作了三套硫化机网络控制系统，目前，大部分轮胎厂硫化机PLC采用的是OMRON PLC及三菱PLC系统。所以我们在下面的应用中着重介绍这两种网络系统。 1、对于硫化机的网络控制需要达到下列要求： （1）各种硫化工艺参数如外温、外压、内温、内压、左右定型压力、胶囊使用次数、硫化时序确定、轮胎致词化条数、班次、产量等都需要通过PLC直接（或间接）存入作为上位机的计算机中。 （2）对硫化机的关键参数如外温、外压、内温、内压等数据曲线可随时通过打印机打印出来，该部分参数也可以通过光盘刻录机录入保存，以方便随时查看和打印。 （3）对于上位机辅件必须备有打印机、不间断电源，为了保证硫化机的不间断运行，上位机可采用一台备份，以防止当其中一台上位机出现故障时，另一台随时可以投入运行。 （4）网络软件系统具有较强的权限设定，一般人员不能对硫化机的参数设置和读取数据进行修改。 （5）上位机具有可靠的品质，保证24小时运行，根据用户的要求可采用国内外知名品牌的计算机。上位机硬盘具有较大的容量，以便能存储较长的时间的数据（硬盘容量可根据硫化机台数来确定）。 （6）网络系统采用交钥匙的方式最终由用户验收交付使用，设备研件保质期一年，并将软件控制手册<