密炼机橡胶混炼智能控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是密炼机混炼智能控制装置，该装置由机箱、无源母板、计算机主板、总线输入输出板、输入输出信号调理板、串口扩展板、软、硬盘驱动器、２３２／４８５转换器、打印机、显示器通过各自信号线共同电气连接构成；其中：输入输出信号调理板由２４路光电隔度输入电路、２４路光电隔离输出电路、８路模拟量输入缓冲电路、２路Ｖ／Ｆ转换电路电气连接构成。本实用新型专利技术能对混炼工艺进行智能控制、自动获取并优化混炼工艺、保证产品质量，使产品合格率高。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
密炼机橡胶混炼智能控制装置本技术是密炼机橡胶混炼智能控制装置，属密炼机智能控制技术，特别涉及密炼机橡胶混炼智能控制设备。现有的密炼机橡胶混炼控制装置已能实现：可以自动称量“炭黑、油料并自动投料；可以自动操作密炼机的投料门，提起或压下压砣，打开或关闭排料门；可按时间、温度和能量参数以及它们的组合参数设置混炼过程顺序并进行控制。一般小量配合剂用人工称量或另有自动称量设备称量。除生胶等由皮带秤称量和投料外，其他都可按选择的参数、数值、投料顺序等自动操作控制，总之基本实现机械化、自动化生产。但是，由于密炼机橡胶混炼没有真正的理论指导，没有完全掌握其混炼规律，现有的混炼工艺规程只是经验的总结，无法保证生产的每批产品质量都能满足要求，不合格率有时还较大，有时混炼胶质量差或不稳定，总之对产品质量无法保证。一个新配方胶料密炼机的混炼工艺规程的制定，主要是参考已有经验，再进行试验。如现有某种胶料填充系数是0.69，混炼工艺用温度控制，胶料达90℃时投入炭黑，125℃时投入油料，155℃时结束混炼；根据新配方胶料的特点，如填料较多、油料较多等，制定一混炼工艺试验计划来进行试验，观察混炼过程情况，密炼机电机电流变化情况是否超负荷，压砣到位情况以及混炼胶的外观，再对混炼胶检查门尼粘度或者可塑性、分散度、硫化仪试验等质量指标。然后再对硫化胶进行各种力学性能试验，根据这些试验结果进行整理分析，选择性能最好的方案看是否满足成品等的质量要求，若不满足经过分析再制定方案试验。如已有较好的方案，可确定进行试生产若干批，再进行各项质量检测，如果都合格，则可投入正式生产。即使经过这样复杂过程获得的工艺，还不一定是最优工艺。由于现有的混炼工艺结束后并不知道混炼胶的质量如何，因此对混炼胶要进行各种质量指标的检测，如检测门尼粘度、可塑性、分散度、比重、硬度、硫化仪、焦烧等。为此，混炼好的胶料一般要经过24小时才能进入下一道工序。进行各种检查后，如合格即可进入下道工序，如不合格，有的需-->要返工，有的需要取样重检，有的需要进行处理，或降级为其他用途，有的还可能要报废。如上所述费了大量时间，费了大量人力、物力，研究产生的混炼工艺，投入正式生产后，就当时来说可能是最好的工艺。但经过一段时间后，由于某些条件的变化，混炼胶存在较多质量问题，如有些批次的混炼胶炭黑分散较差，有的粘度波动较大，需要对混炼工艺重新进行调整试验。但所需时间和人力、物力等都有问题，因此只能暂时按老工艺继续生产或未经试验对其工艺进行修改，这样可能旧的问题解决了，新的问题又产生了，更有甚者，越改问题越多，越改质量越差。为此，专利技术人曾专利技术利用日常生产过程的参数，对混炼工艺过程进行了自动优化，而不需进行试验。它可以判断目前使用的工艺规程是否最优，如不是最优，应如何修改，它可提供具体参数。然而这种优化，主要是一些具体数值的改变，填充系数、投料顺序等就不可能改变，存在一定局限性；为了改变混炼结束后不知道混炼胶的粘度、分散度等，而需要进行大量的检测工作，专利技术人曾专利技术按每种胶料建立的混炼胶粘度、分散度预测数学模型；后又专利技术了按不同密炼机建立的预测数学模型，其预测精度很相近，这样按密炼机建模预测不仅大大减少了建模工作量，而且只要条件在建模范围内，任何胶料在该台密炼机上混炼都可进行预测。本技术的目的就是为了克服和解决现有密炼机橡胶混炼控制装置无法保证产品质量、质量波动性大、往往造成大量不合格品，甚至废品、造成浪废原材料、并影响后续工序半成品加工的质量、影响到轮胎的动平衡性能和高速行驶的安全性、舒适性、轮胎的耐磨性能等的缺点和问题，研究、设计一种能对混炼工艺进行智能控制、优化混炼工艺、能完全保证产品质量、质量稳定、产品合格率高、能保证橡胶轮胎的动平衡性能和高速行驶的安全性、舒适性的密炼机橡胶混炼智能控制装置。本技术是通过下述技术方案来实现的：密炼机橡胶混炼智能控制装置的结构示意图如图1所示，其工作原理及电路方框图如图2所示。密炼机橡胶混炼智能控制装置是由：机箱1、无源母板2、PC104工业总线控制计算机主板3、PC104总线输入输出板4、输入输出信号调理板5、串口扩展板6、硬盘驱动器7、软盘驱动器8、232/485转换器9、打印机10、显示器11共同连接构成，其相互连接关系为：无源母板2固定在机箱内，PC104总线输入输出板4通过PC104总线嵌套于PC104工业总线控制计算机主板3-->上，PC104工业总线控制计算机主板3再通过ISA总线接插于无源母板2上，输入输出信号调理板5通过扁平电缆与PC104总线输入输出板4相电气连接，串口扩展板6通过ISA总线接插于无源母板2上扩展出串行通信口COM3、COM4，232/485转换器9与扩展出的串行通信口COM3相电气连接，硬盘驱动器7、软盘驱动器8、打印机10、显示器11分别通过标准扁平电缆与PC104工业总线控制计算机主板3相电气连接。其作用原理为：输入输出信号调理板5将密炼机生产过程中的开关量信息、密炼机主电机混炼所作的有功功率信息、胶料温度变化信息，经光电隔离、缓冲放大后，输入到PC104总线输入输出板4，再经PC104总线输入输出板4输入到PC104工业总线控制计算机主板3。计算机根据这些输入信息对密炼机的密炼过程进行分析记录，回归出相应的数学模型，计算出粘度、分散度的预测值，并计算出预测值的偏差量将该偏差量与记录的过程曲线进行相关分析，得出控制量对混炼过程进行控制，以达到混炼过程的智能控制，控制量的输出是通过串口扩展板6扩展出的串行通讯口COM4与密炼机的可编程逻辑控制器(PLC)串行口相连，再通过可编程逻辑控制器(PLC)来控制密炼机动作，串口扩展板6扩展出的COM3口通过232/485转换器9使密炼机橡胶混炼智能控制装置成为485现场总线上的一控制设备。密炼机橡胶混炼智能控制装置的电路原理图如图3所示，输入输出信号调理板5由24路光电隔离输入电路、24路光电隔离输出电路、8路模拟量输入缓冲电路、2路V/F转换电路电气连接构成，其中：光电隔离输入电路由电阻R19～R20、光电耦合器件GDQ2共同电气连接构成，光电隔离输出电路由电阻R21～R23、光电耦合器件GDQ3、晶体三极管T1、T2、二极管D4共同电气连接构成；模拟量输入缓冲电路由电阻R1～R7、运算放大器U1A、U2A、可调电阻RW1、稳压二极管DW1、DW2共同电气连接构成；V/F转换电路由电阻R8～R18、运算放大器U3A、U4A、V/F转换器器件U5、可调节电阻RW1～RW3、稳压二极管DW3、DW4、二极管D1～D3、电容C1～C3，光电耦合器件GDQ1共同电气连接构成。上述单元电路的简单工作原理如下：图3所示的开关量输入输出隔离电路其工作原理是当工业生产现场开关量接通时，光电耦合器件GDQ2中的红外发光二极管便有电流流过，红外光敏三极管导通，集电极对计算机输出一低电平。当要输出一控制信号时，计算机输出一低电平，光电耦合器件GDQ3中的红外发光二极管便有电-->流流过，红外光敏三极管导通，集电极输出一低电平，该低电平使得晶体三极管T1截止，T1的集电极输出一高电平，该电平使得晶体三极管T2导通，控制继电器获得电，输出一控制信号；图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密炼机橡胶混炼智能控制装置，其特征在于：它由机箱（１）、无源母板（２）、ＰＣ１０４工业总线控制计算机主板（３）、ＰＣ１０４总线输入输出板（４）、输入输出信号调理板（５）、串口扩展板（６）、硬盘驱动器（７）、软盘驱动器８、２３２／４８５转换器（９）、打印机（１０）、显示器（１１）共同连接构成，其相互连接关系为：无源母板（２）固定在机箱内，ＰＣ１０４总线输入输出板（４）通过ＰＣ１０４总线嵌套于ＰＣ１０４工业总线控制计算机主板（３）上，ＰＣ１０４工业总线控制计算机主板（３）再通过ＩＳＡ总线接插于无源母板（２）上，输入输出信号调理板５通过扁平电缆与ＰＣ１０４总线输入输出板（４）相电气连接，串口扩展板（６）通过ＩＳＡ总线接插于无源母板（２）上扩展出串行通信口ＣＯＭ３、ＣＯＭ４，２３２／４８５转换器（９）与扩展出的串行通信口ＣＯＭ３相电气连接，硬盘驱动器（７）、软盘驱动器（８）、打印机（１０）、显示器（１１）分别通过标准扁平电缆与ＰＣ１０４工业总线控制计算机主板（３）相电气连接；其中：输入输出信号调理板（５）由２４路光电隔离输入电路、２４路光电隔离输出电路、８路模拟量输入缓冲电路、２路Ｖ／Ｆ转换电路电气连接构成。...

【技术特征摘要】
1、一种密炼机橡胶混炼智能控制装置，其特征在于：它由机箱(1)、无源母板(2)、PC104工业总线控制计算机主板(3)、PC104总线输入输出板(4)、输入输出信号调理板(5)、串口扩展板(6)、硬盘驱动器(7)、软盘驱动器8、232/485转换器(9)、打印机(10)、显示器(11)共同连接构成，其相互连接关系为：无源母板(2)固定在机箱内，PC104总线输入输出板(4)通过PC104总线嵌套于PC104工业总线控制计算机主板(3)上，PC104工业总线控制计算机主板(3)再通过ISA总线接插于无源母板(2)上，输入输出信号调理板5通过扁平电缆与PC104总线输入输出板(4)相电气连接，串口扩展板(6)通过ISA总线接插于无源母板(2)上扩展出串行通信口COM3、COM4，232/485转换器(9)与扩展出的串行通信口COM3相电气连接，硬盘驱动器(7)、软盘驱动器(8)、打印机(10)、显...

【专利技术属性】
技术研发人员：马铁军，张海，贺德化，鲍舟波，
申请(专利权)人：广州华工百川自控科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]