CN2414901Y - 轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及橡胶轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置。硬盘、软盘驱动器分别通过电缆连接在586工控主板(12)上的IDE口与FLOPPY DISK口,接在586工控主板(12)的RS232串行口上的RS232/485隔离转换器对外扩展出485总线开关量模块(5)、485总线热电偶输入模块(6)、486总线模拟量输入模块(7),486总线模拟量输出模块(8)并安装在现场控制柜内,通过双绞线(10)与RS232/485隔离转换器(11)相连。本装置实现了自动控制,制品硫化程度均匀性好,生产成本大为降低。

Description

轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置

本实用新型涉及橡胶厚制品硫化设备，具体是指适用于橡胶厚制品硫化的轮胎双模定型硫化机的硫化变温加热控制装置。

目前，橡胶厚制品的硫化加热过程及其控制技术无论是一般硫化设备还是较为先进的双模定型硫化机，都采用恒温(蒸汽、过热水)加热，通过实测制品外表面温度控制正硫化。具体做法是：先在厚制品(轮胎)各部位安装测温点，检测轮胎在外温恒温条件下，各测温点的温度变化，然后根据等效硫化法，计算出各部位测温点的硫化程度，当到某一时刻，各部位测温点均达正硫化，轮胎的各项性能也较好，则将上述工艺条件定为生产工艺规程。然后在实际生产中根据这个制定的生产工艺规程，控制外温、硫化时间等。橡胶厚制品恒温加热、实测制品外温控制正硫化法的主要缺点是：无论厚制品(例如轮胎)硫化工艺如何先进，其各部位的硫化程度差别仍然很大。由于上述生产工艺规程中，把各部位测温点均达正硫化的时刻，作为硫化结束的时刻。那么有的部分刚达正硫化，而有的部分已达到正硫化的2～3倍，甚至更高。因此实际厚制品在硫化过程中各部位硫化程度很不均匀。用这种实测外温来计算正硫化和等效硫化的硫化程度与实际硫化程度有很大的误差。这样不仅大大影响生产效率和产品使用性能的提高，而且导致耗能大、生产成本高。为了防止硫化程度不均匀性过大，一般制品越厚选择的加热外温越低。这样做硫化程度相对均匀些，但是影响了设备生产效率的发挥。为此，发明人研究了一种橡胶厚制品硫化变温加热的方法，克服了硫化程度不均匀的问题，但必须有一智能控制装置才能准确地实施这个方法。

本实用新型的目的是提供一种实现橡胶厚制品硫化的变温加热控制装置。实现橡胶厚制品(轮胎)各部位均匀硫化以提高生产效率和产品使用性能，并且降低能耗和降低产品成本。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：

轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置：是由：机箱、显示器、键盘、软盘驱动器、485总线开关量模块、485总线热电偶输入模块、485总线模拟量输入模块、485总线模拟量输出模块、开关电源、双绞线、RS232／485隔离转换器、586工控主板、硬盘所组成。其连接关系为：显示器、键盘固定在机箱表面，开关电源、586工控主板、硬盘、软盘驱动器、RS232／485隔离转换器安装在机箱内，硬盘、软盘驱动器分别通过标准扁平电缆接在586工控主板上的IDE口与FLOPPY DISK口，RS232／485隔离转换器接在586工控主板的RS232串行口上，RS232／485隔离转换器对外扩展出485总线，485总线开关量模块、485总线热电偶输入模块、485总线模拟量输入模块、485总线模拟量输出模块安装在现场控制柜内并通过双绞线与RS232／485隔离转换器相连。硫化机现场的测温热电偶将检测到的制品表面温度及硫化罐内温、外温信号输入到485总线热电偶输入模块，硫化机现场的开关信息输入到485总线开关量模块，硫化机现场的水蒸气压力信息输入到485总线模拟量输入模块，485总线模拟量输出模块与硫化机现场的压力控制阀连接。智能控制系统首先通过485总线热电偶输入模块、485总线开关量模块、485总线模拟量输出模块、485总线模拟量输入模块，采用恒温恒压对不同制品做正硫化值的计算，得出不同制品所需的正硫化值及其工艺规程(时间、温度)建立不同制品原工艺规程数据库。其次智能控制系统通过485总线上的485总线开关量模块、485总线模拟量输出模块，对不同制品的初始内温、外温进行控制。再次智能控制系统通过485总线上的485总线热电偶输入模块，不断检测制品的表面温度，根据表面温度通过有限元的方法统计回归计算出制品的传热模型、推算出制品内部温度，并计算出制品此时的硫化值。智能控制系统通过计算出的硫化值与制品所需的正硫化值对比分析后，得出内外变温参数，通过485总线开关量模块、485总线模拟量输出模块对制品硫化进行变温智能控制。

本实用新型具有如下突出的优点：

1、本实用新型实现了实时在线智能控制，不仅使硫化过程中的橡胶厚制品各部位硫化程度均匀性好，而且能做到每一件产品硫化程度基本一致，每一件产品的硫化变温历程都心中有数，克服了现有技术只能根据加热外温判断产生的误差，提高了生产效率和产品使用性能。

2、本实用新型配件均有市售，结构简单、操作简便、准确度高、可靠性好。

3、采用本实用新型缩短了硫化时间(10％以上)，确保了产品质量，降低了生产成本。

图1为轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置的结构示意图正视图；

图2为轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置的结构示意图俯视图；

图3为轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置的逻辑方框图；

图4轮胎为双模定型硫化机的变温加热控制装置工作流程图。

通过下面的实施例及其附图对本实用新型作进一步的详述：

如图1、图2轮胎双模定型硫化机用硫化变温加热的控制装置是由机箱1、显示器2、键盘3、软盘驱动器4及485总线开关量模块5、485总线热电偶输入模块6、485总线模拟量输入模块7、485总线模拟量输出模块8、开关电源9、双绞线10、RS232／485隔离转换器11、586工控主板12、硬盘13组成。其连接关系为：显示器2、键盘3固定在机箱1正面，开关电源9、586工控主板12、硬盘13、软盘驱动器4、RS232／485隔离转换器11安装在机箱1内，硬盘13、软盘驱动器4分别通过标准扁平电缆连接在586工控主板上的IDE口与FLOPPY DISK口，RS232／485隔离转换器11接在586工控主板12的RS232串行口上，RS232／485隔离转换器11对外扩展出485总线，485总线开关量模块5、485总线热电偶输入模块6、485总线模拟量输入模块7、485总线模拟量输出模块8安装在现场控制柜内并通过双绞线10与RS232／485隔离转换器11相连。

可选型配件：

(1)机箱：自制

(2)586工控主板：可选ADVANTECH公司的ACS—6176

(3)7寸CRT显示器：可选威达公司的MK—VM07

(4)键盘：威达公司KB—30 80键小键盘

(5)RS232／485隔离转换器：可选威达公司的7520

(6)485总线开关量模块：可选威达公司的7053、7042

(7)485总线热电偶输入模块：可选威达公司的7018

(8)485总线模拟量输入模块：可选威达公司的7017

(9)485总线模拟量输出模块：可选威达公司的7024

(10)硬盘：可选昆腾6．4G

(11)软盘驱动器：可选SONY1．44软驱

(12)双绞线：普通双绞线

(13)开关电源：可选威达公司的ACE—828M

实测橡胶厚制品(轮胎)表层温度是通过改造模具，在模具上安装测温传感器来实现的。而制品内部某些点温度，如内部升温最慢的部位，轮胎的胎肩深1／2处，由传热学和有限元方法建立的数学模型进行预测、预测与试验实测相差±2℃。根据实测表层温度和预测内部温度。运用等效硫化方法计算判断是否达到正硫化，才结束硫化加热。结合图3、4叙述智能控制过程：硫化机现场的测温热电偶将检测到的轮胎表面温度及硫化罐内温、外温信号输入到485总线热电偶输入模块6，硫化机现场的开关信息输入到485总线开关量模块5，硫化机现场的水蒸气压力信息输入到485总线模拟量输入模块7，485总线模拟量输出模块8与硫化机现场的压力控制阀连接。硫化变温加热的控制装置首先通过485总线热电偶输入模块6、485总线开关量模块5、485总线模拟量输出模块8、485总线模拟量输入模块7，采用恒温恒压对不同制品做正硫化计算，得出不同制品所需的正硫化值，定出制品的工艺规程。并建立不同制品原工艺规程数据库。其次智能控制系统通过485总线上的485总线开关量模块5、485总线模拟量输出模块8，对不同制品的初始内温、外温进行控制。再次智能控制系统通过485总线上的485总线热电偶输入模块6，不断检测制品的表层温度，根据表层温度通过由有限元的方法推导出制品传热数学模型、推算出制品内部温度，并计算出制品此时的硫化值。智能控制系统通过计算出的硫化值与制品所需的硫化值对比分析后，得出内外变温参数，通过485总线开关量模块5、485总线模拟量输出模块8对制品硫化进行变温智能控制。具体操作过程如下：通过键盘3输入生产班组、操作员、轮胎品种本实施例品种为900斜交胎、生产数量后，将轮胎胎胚放入定型硫化机下半模具上，启动定型机构定型，并关闭上半模至定型结束。按下键盘3上的工作确认按扭，控制系统首先取出900斜交胎的正硫化时的工艺规程(时间、温度)，再通过RS232／485隔离转换器11、双绞线10、485总线开关量模块5、485总线模拟量输出模块8，开始对轮胎胎胚进行内侧与外侧的加热过程，将170℃过热水注入胎胚内侧的胶囊中加热内侧，将蒸汽170℃通入硫化机的轮胎金属模具外加热外侧。不断检测制品表面温度，按表面温度计算出硫化值，当经过15分钟后，制品表层达到正硫化的80％，通过485总线开关量模块5、485总线模拟量输出模块8将加温蒸汽降为150℃，系统继续不断检测制品表层温度，并根据数学模型推导出制品的内部温度。且计算出内部的硫化值保持20分钟后，当内部升温最慢部位的硫化值达正硫化值的90％后，关闭蒸汽和过热水，20分钟后，通过485总线开关量模块5打开内侧加温排水阀及外侧加温排水阀，当制品内部升温最慢部位达正硫化时结束硫化过程。

Claims (1)

1、一种轮胎双模定型硫化机的变温加热控制装置，其特征在于，它包括：(1)机箱、(2)显示器、(3)键盘、(4)软盘驱动器及(5)485总线开关量模块、(6)485总线热电偶输入模块、(7)485总线模拟量输入模块、(8)485总线模拟量输出模块、(9)开关电源、(10)双绞线、(11)RS232／485隔离转换器、(12)586工控主板、(13)硬盘组成；其连接关系为：显示器(2)、键盘(3)固定在机箱(1)表面，开关电源(9)、586工控主板(12)、硬盘(13)、软盘驱动器(4)、RS232／485隔离转换器(11)安装在机箱(1)内，硬盘(13)、软盘驱动器(4)分别通过标准扁平电缆连接在586工控主板(12)上的IDE口与FLOPPY DISK口，RS232／485隔离转变器(11)接在586工控主板(12)的RS232串行口上，RS232／485隔离转换器(11)对外扩展出485总线，485总线开关量模块(5)、485总线热电偶输入模块(6)、485总线模拟量输入模块(7)、485总线模拟量输出模块(8)安装在现场控制柜内并通过双绞线(10)与RS232／485隔离转换器(11)相连。

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