分析煉膠生產線控制系統關鍵技術

程杰 杭州中策清泉實業有限公司

隨著橡膠制品的應用覆蓋面的逐漸擴展，以及其應用中技術需求的逐漸加深。需要在煉膠環節中，不僅要以完善的生產流程來踐行煉膠工藝的有效融合，還要就其控制系統對于生產流程中的突出問題進行有效的完善，進而保證煉膠生產的現代化構建。

一、電氣控制系統

（一）需求

電氣控制系統是一個設計多學科交叉的多領域內的技術學科，其有效應用可以推進生產過程中的現代化濃度，進而完善編程控制器等的適配性。塑煉與混煉是煉膠過程中的主要工藝，需要在煉膠設備應用的過程中，通過電氣控制系統的有效應用來保證生產的智能化與自動化程度。例如：在煉膠的過程中，需要通過設備的協調運作來實現原料的混合攪拌與擠壓。并且出于生產成本方面的考量，需要就設備的穩定性以及操作的安全性進行考量以此來完善生產，提升生產的科學性。

（二）控制方式

電氣控制系統以PLC為核心，將限位開關、PLC控制系統、電磁閥、煉膠設備等形成了一個生產的閉環，通過控制面板與編程控制器在信息與數據方面實現命令信號的接受與發送以及相關信息的反饋，進而通過編程控制器向電磁閥發出打開控制的指令，在之后，利用編程控制系統向電機與油泵等發出運作指令來形成動力支持，進而聚動煉膠裝置，實現煉膠設備的運作，再把相關的操作交由塑煉與混煉的相關工藝執行中。其中煉膠設備會對于限位開關形成動作的反饋，限位開關再以信號的形式，向編程控制其進行反饋傳輸，實現對于設備的有效控制[1]。

（三）原理

電氣控制設備的主要目的是依據生產現場中相關的操作對于整個生產程序進行控制，進而實現生產過程中相關設備的靈活收放以及技術的有效應用，其中主要有（1）密煉機主要完成煉膠工藝中的混煉工藝，這一生產工藝的目的是把各種配合劑均勻分散到膠料中，改善膠料的物理機械性能以及可塑性，使其滿足一定的使用要求；（2）提升機設備在整個橡膠控制系統中起到橋梁與紐帶作用，負責連接密煉機和開煉機，主要作用是運送密煉機煉制好的橡膠到開煉機側進行下一步加工；（3）開煉機作為整個控制系統中最后一種煉膠設備，負責膠料的塑煉加工，經過該設備加工完畢的膠料，定寬之后就可以送到冷卻裝置中進行冷卻處理。

（四）工藝

在控制工藝中主要的設備即為控制面板，控制面板可以呈現設備的整體運行情況，進而通過指示燈的層級指示，讓操作人員可以對于系統中每一個步驟的運行情況做以了解。通過對于控制面板的操控可以是此案擋膠操作、緊急停車、輥距增減等。在輸出處理階段，CPU主要作用于影響寄存器中的通斷狀態傳送到輸出鎖存器中，進而驅動各執行程序進行操作。

二、氣動機械手控制系統

（一）總體結構

機械手是進行原料抓取的重要組成部分，可以通過對于機械手的控制使得原料被精準的運送到某一特定位置。由于大氣是一種普遍存在的動力來源，因此氣動機械手在實際的生產中被廣泛應用。為方面在實際運作過程中對物料的有效傳遞，機械臂是機械手的主要運作部件，其一般具有軌跡性旋動功能，并可以依據情況實現自動伸縮，兩斗一般為爪狀結構，可以實現對于物料的加緊與松開。并且要配置相應的氣缸以提供動力。

（二）工作原理

機械手的運作能力包括升降、回轉、伸縮等，進而通過多樣化的動作支配來實現物料的有效運送，機械手的運動是由氣缸來提供動力，并且氣缸是由電磁閥來對其進行操控。在實際的運作中，一般通過豎直上升、正向回轉、豎直下降、夾緊、豎直上升、反向回轉、松開、反向回轉、豎直下降、回到原點的操作程序來實現針對物料的整個抓取與移動過程。

（三）控制程序

隨著信息技術的應用，通過PLC在機械手臂的運作過程中的有效融合，可以提升機械臂運作的智能化與自動化程度，其中主要的設備為上位機，其功能在于對于PLC進行指令的發送以及對于PLC的運行狀態進行實時的監控，以此來實現PLC對于機械手臂運作的有效參與，并在此基礎上保證對于機械手臂的有效控制。

三、PLC控制系統

（一）硬件方面

在進行PLC硬件選擇的過程中，要以實用性、集約性作為標準，并通過實際控制過程計算所需的I/O點數，以此來保證對于I/O模塊的有效計算。并在此基礎上對于用戶存儲器的容量進行有效的估計，完善PLC結構，依據實際情況選擇具有針對性的編程方式[2]。

（二）軟件方面

對于軟件的選擇，要在對于控制系統中各組成部分的實際需求進行分析的基礎上，進行有針對性的程序結構以及軟件的選擇。例如：在PLC程序語言的選擇過程中，可以采用梯形圖進行編程，通過工具條中的快捷輸入或者利用鍵盤的快捷輸入，如F5代表常開觸點。

（三）PID控制參數整定軟件

針對加工過程中穩定相應操作溫度的考量，需要將溫度與壓力等要素置于相應的模擬器中進行分析與考量，進而保證生產過程中的壓力與溫度控制在穩定的數值中，此時可以采用PID對于工業生產過程中的相關要素進行控制，通過人機界面的設定可以優化一種控制系統中，不同的PID控制算法的仿真效果，并且在算法的選擇過程中，按照常規整定算法來獲取PID控制器的初始參數。

四、結論

為保證橡膠生產線在實際的應用過程中被有效的控制，需要在進行生產線設計的過程中，就其突出的控制點進行技術的有效應用，尤其對于其中的電氣控制系統的設計與應用是生產線中現代信息化技術應用的基礎，并且需要在硬件與軟件等的設計過程中融入現代化的控制關鍵技術。以此構建現代化的生產體系。