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前言：橡膠機(jī)械是汽車等各類運(yùn)輸機(jī)械輪胎生產(chǎn)中必不可少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一?？梢哉f(shuō)，汽車離不開(kāi)輪胎，輪胎生產(chǎn)離不開(kāi)橡膠機(jī)械。改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)過(guò)三十多年對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的消化吸收與自主創(chuàng)新，我國(guó)的橡膠機(jī)械產(chǎn)業(yè)取得了飛速發(fā)展和令人矚目的成就，尤其是通過(guò)與世界輪胎巨頭如米其林、固特異、普利司通等公司的商貿(mào)與交流，我國(guó)橡膠機(jī)械在品種、數(shù)量和質(zhì)量等方面有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，已達(dá)世界先進(jìn)水平之列。雖然自2008年以來(lái)我國(guó)輪胎工業(yè)和橡膠機(jī)械行業(yè)不可避免地受到了金融危機(jī)帶來(lái)的沖擊，出口受到嚴(yán)重阻礙，但在國(guó)家相關(guān)政策的扶植下，行業(yè)整體上還是保持了穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。   密煉機(jī)上輔機(jī)          密煉機(jī)即密閉式煉膠機(jī)，是煉膠機(jī)械的一種，它設(shè)有一對(duì)特定形狀并相對(duì)回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，在可調(diào)溫度和壓力的密閉狀態(tài)下間歇性地對(duì)聚合物材料進(jìn)行混煉。隨著密煉機(jī)的發(fā)展，混煉的物料越來(lái)越多，轉(zhuǎn)速也越來(lái)越快，為了充分發(fā)揮密煉機(jī)的效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)環(huán)境的污染，迫切需要對(duì)密煉機(jī)混煉所需物料的運(yùn)輸、貯存、稱量、投料等環(huán)節(jié)實(shí)施自動(dòng)化和信息化。在這樣的背景下，上輔機(jī)應(yīng)運(yùn)而生了，上輔機(jī)就是指用于煉膠所需的炭黑、膠料、粉料、油料等的輸送、貯存、稱量、投料的設(shè)備。

密煉機(jī)上輔機(jī)工作流程示意圖     三角集團(tuán)有限公司簡(jiǎn)介           三角集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“三角集團(tuán)”）始建于1976年，具有30多年專業(yè)生產(chǎn)制造輪胎的歷史。主要產(chǎn)品包括轎車和輕卡子午胎、卡客車子午胎、工程子午胎、巨型工程子午胎、巨型斜交工程胎和普通斜交胎等產(chǎn)品，年生產(chǎn)能力2800萬(wàn)套以上，其中子午胎2400萬(wàn)套，同時(shí)具備煉膠能力50萬(wàn)噸，輪胎翻新能力50萬(wàn)條，以及獨(dú)立的研發(fā)能力，建有國(guó)家級(jí)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心和博士后科研工作站，是全國(guó)最大的綜合性供產(chǎn)銷研一體化輪胎企業(yè)。在全球輪胎行業(yè)排名前十四強(qiáng)，居2008中國(guó)化工500強(qiáng)企業(yè)第十五位，六次躋身中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)。

三角集團(tuán)外景 明智之選         三角集團(tuán)在籌建一條新的煉膠生產(chǎn)線時(shí)，對(duì)于密煉機(jī)上輔機(jī)的智能化控制系統(tǒng)格外重視。這套系統(tǒng)不僅要滿足當(dāng)前生產(chǎn)工藝、人力配備與環(huán)保達(dá)標(biāo)的要求，而且要采用國(guó)際最先進(jìn)的技術(shù)、創(chuàng)立項(xiàng)目應(yīng)用典范。正是基于這些考慮，三角集團(tuán)對(duì)密煉機(jī)上輔機(jī)的控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上提出了以下要求： 性能先進(jìn)、穩(wěn)定可靠         對(duì)于輪胎等橡膠制品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)而言，煉膠是整體生產(chǎn)工藝的前道工序，占據(jù)首當(dāng)其沖的位置，與輪胎生產(chǎn)廠的產(chǎn)量產(chǎn)值關(guān)系重大，因此相應(yīng)的控制系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)長(zhǎng)期連續(xù)無(wú)差錯(cuò)運(yùn)行的考驗(yàn)，同時(shí)，各種煉制原料的稱量、投料等相關(guān)參數(shù)與自動(dòng)控制水平息息相關(guān)，只有真正具備先進(jìn)性、可靠性的控制系統(tǒng)才能完全滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。 網(wǎng)絡(luò)化控制         密煉車間一般由炭黑、粉料氣力輸送與貯存部分、炭黑、粉料自動(dòng)稱重配料、投料部分、油料貯存、脫水、輸送、自動(dòng)稱重配料及注射部分和膠料稱重與投料部分等工藝段組成，傳統(tǒng)的PLC控制結(jié)構(gòu)不僅需要耗費(fèi)大量的電纜、端子及配件，并且在安裝、維護(hù)方面都遇到了很多難題，而基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制結(jié)構(gòu)恰恰可以解決這些問(wèn)題，同時(shí)給使用者帶來(lái)更多的便利。此外，本套密煉機(jī)上輔機(jī)的控制系統(tǒng)還需要與單獨(dú)設(shè)置的炭黑輸送系統(tǒng)及全廠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在信息層需要采用高速、實(shí)時(shí)的工業(yè)以太網(wǎng)完成信息通訊的重任。 智能化管理         在密煉機(jī)上輔機(jī)對(duì)原料與各種配合劑進(jìn)行混煉時(shí)，會(huì)涉及時(shí)間、溫度等不同的控制方式，產(chǎn)生重量、轉(zhuǎn)速、壓力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，需要由計(jì)算機(jī)管理級(jí)有效地利用這些大量的過(guò)程信息，迅速、準(zhǔn)確地掌握生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行情況，正確下達(dá)指令以確保生產(chǎn)按計(jì)劃執(zhí)行，并在最大程度上優(yōu)化整體生產(chǎn)線的性能。         最終，經(jīng)過(guò)與三角集團(tuán)多次溝通論證，由北京萬(wàn)向新元科技有限公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)集成的西門子自動(dòng)化解決方案脫穎而出，擔(dān)負(fù)起了為三角集團(tuán)密煉機(jī)上輔機(jī)保駕護(hù)航的重任。   系統(tǒng)構(gòu)成

密煉機(jī)上輔機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖         控制系統(tǒng)采用三級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)控制級(jí)和管理級(jí)。         現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)是整個(gè)系統(tǒng)的信息來(lái)源和指令的具體執(zhí)行者，包含各類傳感器、現(xiàn)場(chǎng)儀表、電機(jī)、變頻器等，其中變頻器選用了西門子用于控制三相交流電動(dòng)機(jī)速度的標(biāo)準(zhǔn)變頻器MicroMaster440，并作為PROFIBUS-DP從站與PLC進(jìn)行通訊?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備可對(duì)粉料、油料、膠料的供料、稱量、投料及主機(jī)混煉等各種信號(hào)進(jìn)行采集和執(zhí)行動(dòng)作控制，通過(guò)參數(shù)設(shè)定，變頻器可根據(jù)需要對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行調(diào)速，實(shí)現(xiàn)炭黑等原料的快、慢速加料?？焖倏梢钥s短稱量周期，提高效率，慢速則可以進(jìn)行精細(xì)加料，減少誤差。         系統(tǒng)控制級(jí)是上輔機(jī)系統(tǒng)的控制核心，采用工業(yè)上有著非常廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)的西門子S7-300系列PLC（CPU 315-2 PN/DP）。除CPU主站外，設(shè)有由ET200M分布式I/O構(gòu)成的遠(yuǎn)程分站，主站與遠(yuǎn)程站之間采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通訊。PLC在運(yùn)行中按編制的程序和設(shè)定參數(shù)控制炭黑、粉料、油料和膠料的自動(dòng)稱量配料、投料以及執(zhí)行密煉機(jī)主機(jī)的混煉程序。

  PLC主站控制柜 PLC遠(yuǎn)程分站控制柜         位于控制系統(tǒng)頂層的為管理級(jí)，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)PROFINET標(biāo)準(zhǔn)組成工業(yè)以太網(wǎng)并與全廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成管理網(wǎng)絡(luò)。管理級(jí)的功能主要是完成配方管理（其中包括配方輸入、配方修改、配方打印、配方復(fù)制等）、配方運(yùn)行（含配方下傳、參數(shù)下傳、配方運(yùn)行）、數(shù)據(jù)報(bào)表（含日?qǐng)?bào)表、運(yùn)行記錄、物料統(tǒng)計(jì)等）、參數(shù)設(shè)置（含生產(chǎn)量及相關(guān)參數(shù)）等，還包括系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視、完成生產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)、故障提示報(bào)警等功能。

上位機(jī)主監(jiān)控畫面

配方修改畫面 報(bào)表打印畫面

報(bào)警記錄畫面 PROFINET標(biāo)