上辅机控制系统

概述

随着密炼机的发展，每一车混炼的物料越来越多，转速越来越快，人工投料在混炼周期中所占用时间的百分比也越来越大，严重影响密炼机效率的发挥和混炼胶的质量。另外，密炼机所需物料很多，如果都需靠人工搬运、称量、投料，工人的劳动强度将会很大。而且炭黑粒子很细，所经过的工序对人和环境污染严重。为了发挥密炼机的效率，减轻工人的劳动强度和对环境的污染，迫切需要对密炼机混炼所需物料的运输、储存、称量、投料等环节实施机械化和自动化。在这样的背景下，上辅机就应运而生。上辅机就是是指炼胶所需的炭黑、胶料、小料、油料等的储存、输送、称量、投料等设备。
不同的企业上辅机差别很大，但一般都包含有以下内容：炭黑的输送、储存、称量、投料；油料输送、储存、称量、压注；塑炼胶或母炼胶导开、称量、投料等。炭黑称量和油料称量工艺基本一致，所不同的是炭黑是用变频器来控制称量速度，而油料是通过快慢阀来控制称量速度。为保证油料称量精度还需增加蒸汽加热或电加热系统，用来降低油料的粘度，确保油料卸料干净。胶料称量也是用变频器来控制称量速度。称量总体要求是快速、准确。

改造前的控制系统

某轮胎厂原有的上辅机控制系统采用PLC5 控制器，带DH+总线的远程IO，由于PLC5属于AB早期产品，已逐步淘汰，其产品备件难买且价格较高，增加了设备的维护成本。上位机需安装DH+板卡通过DH+总线与PLC交换数据。

改造后的控制系统

现改为AB主流1756 Controllogix5000控制器，远程IO采用1794分布式控制系统，各控制器之间可通过Controlnet网络交换数据。上位机通过串口与PLC进行数据交换。



控制系统改进之处

1 由于上下位机之间交换数据不多，所以上位机与PLC通讯方式采用串口通讯，不需购买价格昂贵的专业通讯板卡，节约了客户项目成本。

2 上位机监控画面更加人性化。易于配方参数的输入、修改及配方执行。

3 控制器选用AB最新的Controllogix系统，不仅具有先进的通讯能力和最新的IO技术，而且能同时提供顺序、过程、运动和传动控制。同时Logix平台也提供了通用的控制引擎、软件编程环境，以及跨多个平台的硬件通讯支持，一个编程软件可对所有类型Logix控制器进行编程。

4 控制层网络采用实时、高效的Controlnet网络。Controlnet网络是一种高性能的工业局域网，具有开放性、高效率、多功能、确定性、可重复性和灵活性等特点，扩展性极强，可共享I/O，并具有强大、方便的网络组态，诊断功能及可靠性，网络通讯不会随着将来系统扩容时节点增加导致网络性能下降，通讯速率始终保持在5Mbps。

5 结合现场工艺，优化了控制程序。在称量过程中采用变频方法调节给料速度，刚开始快速给料，等称量值接近设定值时变成慢速给料，以防称重过量，在更加接近设定值时变成点动给料，一点一点地微量自动给料，直至到设定值范围内为止。快称值、慢称值及点动值可通过上位机修改，客户可根据现场实际情况修改参数，即保证了称量速度，又能保证称量精度。