串聯(lián)密煉機膠料溫度控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、煉膠是輪胎生產(chǎn)的第一道工序，也是決定輪胎性能的關(guān)鍵工序。煉膠過程非常復(fù)雜，煉膠車間的環(huán)境也十分惡劣，由于缺乏必要的控制措施，傳統(tǒng)的煉膠工藝對密煉機內(nèi)膠料溫度的控制不夠靈活，當膠料達到一定的溫度時，只能做排膠處理。目前混煉膠料的生產(chǎn)工藝是以多段煉膠法為主，這樣會導(dǎo)致多次搬運母煉膠料，造成存放場地、存放時間的占用，產(chǎn)生能源浪費。降低煉膠能耗，提高煉膠質(zhì)量，提高輪胎性能，實現(xiàn)節(jié)能降耗目標，成為行業(yè)發(fā)展的一項重要研究課題。
　　為了改進橡

2、膠制品質(zhì)量，近年來在國外興起的串聯(lián)煉膠技術(shù)研究，解決混煉膠溫度難以控制而產(chǎn)生凝膠的技術(shù)難題，成為煉膠技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。在煉膠過程中，對膠料溫度有效控制是串聯(lián)密煉工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一。由于密煉機的工作環(huán)境比較惡劣，常規(guī)的PID控制技術(shù)難以滿足要求。模糊控制技術(shù)對于處理溫度這一類具有時滯性特點的控制效果比較好，因此本文采用模糊控制與PID控制相結(jié)合的智能控制技術(shù)，實現(xiàn)低溫?zé)捘z工藝要求的目標。
　　首先，本文介紹了密煉工藝要求，密煉

3、機的功能、主要結(jié)構(gòu)和發(fā)展歷史。指出目前密煉工藝的不足，引出了串聯(lián)密煉機的研究需求。闡述了串聯(lián)煉膠技術(shù)及溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、意義。分析了常規(guī)的密煉機控制功能和過程控制中的溫度控制方式。通過分析串聯(lián)密煉機的工藝功能需求、密煉機控制系統(tǒng)和溫度控制技術(shù)的發(fā)展狀況，明確提出了串聯(lián)密煉機膠料溫度的控制系統(tǒng)設(shè)計需求，提出了系統(tǒng)設(shè)計的控制目標和控制方式。
　　其次，介紹了常規(guī)PID控制技術(shù)的原理、功能和整定方法。作為過程控制領(lǐng)域的常用控制技術(shù)

4、，PID控制方法具有很多優(yōu)點。同時也存在一定的問題，當被控對象特性變化，系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。介紹了模糊控制系統(tǒng)的組成、工作原理和特點。分析了常規(guī)PID控制和模糊控制技術(shù)，提出了模糊PID控制理論的工作原理和參數(shù)整定方法。
　　然后，根據(jù)密煉機膠料混煉生產(chǎn)特性，分析各種影響密煉膠料溫度的因素。明確了影響密煉過程膠料溫度的主要和次要因素。通過研究膠料密煉過程的能量平衡關(guān)系，確定了串聯(lián)密煉機膠料溫度的控制策略。本文建立基于模糊控制技術(shù)的串聯(lián)

5、密煉機膠料溫度控制系統(tǒng)架構(gòu)。對控制對象進行了模糊化處理，提出控制系統(tǒng)的模糊控制規(guī)則。通過MATLAB進行了模擬仿真運行。
　　串聯(lián)煉膠溫度控制系統(tǒng)硬件選型和程序設(shè)計。選擇西門子大型交流變頻電機驅(qū)動設(shè)備轉(zhuǎn)子，選用帶有源濾波回饋功能的交流變頻驅(qū)動控制器。以SIMATICS7-300PLC作為控制系統(tǒng)的核心，通過網(wǎng)絡(luò)接口與各個系統(tǒng)通訊，可以從上位機獲得生產(chǎn)配方，并且上傳生產(chǎn)數(shù)據(jù)。采用基于WinCC flexible的精智系列觸摸屏TP1