輪胎成型機計算機監控系統設計探究

劉培磊

摘 要：輪胎成型機作為輪胎生產的重要工具，其運行狀態的好壞直接決定廠家的經濟效益。因此，輪胎成型機的監控管理工作成為企業保持生產穩定、提高產品安全性和可靠性的重要一環。本文從現場監控、后臺監控兩個層面入手，探究輪胎成型機計算機監控系統的設計。

關鍵詞：輪胎成型機;現場監控;后臺監控

1 計算機監控系統在輪胎成型機運行中的應用范圍

輪胎成型機生產流程復雜，工藝結構繁瑣，在進行計算機監控系統設計時必須根據所使用范圍進行不同的設計。市面上的輪胎成型機都是由床身、主軸箱、成型鼓、輔鼓、輔鼓傳動箱、滾壓裝置和傳遞環等七個主要生產程序組成，除了這七個部分外還包括一個由主要原材料供應架、輔助原材料供應架、胎面供料架和側供料架組成的重要供料生產部分。這八個部分生產流程復雜、工作繁瑣，如果不進行全面監控就很容易使成型機發生故障，正常生產計劃擱置。所以，計算機監控系統在覆蓋時要堅持全面原則。

2 現場監控系統設計探究

2.1 堅持現場監控系統內部完整原則

現場監控能夠保證在第一時間解決出現的生產問題，盡可能地將生產損失降到最低。計算機監控系統現場監控層面需要包括信號接受的反饋元件、氣動執行元件、電器執行元件，三個元件缺一不可。在信號接受反饋信息元件部分要包括接近開關、機器運行形成開關、光電控制開關以及磁性開關，通過這四個開關來監控現場的成型機運行數據接收，接收完畢數據會被輸送到PLC輸入端口，這些數據主要供輪胎成型機控制程序使用，一旦監測出問題就可以及時停止生產，進行故障維修。在現場監控系統設計時要保證氣動執行開關完成內襯層托架、簾布托架等運送正常。現場監控環節包括第一權限識別，驗證使用者是否符合條件，具有通行證明;第二用戶管理，對使用者信息進行刪除和新增;第三配方管理，對工藝標準、用料配方進行修改，對輪胎成型機的參數標準進行更改。第四狀態顯示，主要是通過數字量I/O的顯示和電機狀態的模擬量的顯示為工作人員提供依據。第五設備操作，控制輪胎成型機執行相應操作;第六提示報警，現場操作過程中出現任何問題監控系統都會發出警報，并將相關信息記錄到數據庫中。每一部分都是環環相扣，所以要保證監控系統內部完整，避免因一環節出現問題影響整個操作。

2.2 堅持各個板塊獨立運行原則

企業在使用輪胎成型機進行生產時往往是幾臺同時進行生產，如果企業規模大，那么同時工作的成型機數量可高達數十臺。在進行現場監控系統設計時就要堅持各個成型機獨立進行監控的原則。例如：每個成型機為一個子系統，各個子系統之間相互獨立、互不干涉，每個子系統都有控制功能，最后匯總到總系統，總系統具有控制全部子系統的功能。現場每個子系統監控臺分配1-2名監測人員進行實時數據查看，根據生產的需要進行工藝標準的修改，并將運行情況進行專門記錄，確保各個環節、各項工藝流程正常運行。在確保運行正常的情況下將各個輪胎成型機的控制端口連接企業局域網端口，通過監控系統服務器傳遞生產信息，及時備份每個子系統數據。

2.3 堅持直觀性原則

直觀性原則就是要將數據流處理成柱狀圖、機器運行圖、警告提示等直觀的方式，目的就是為了現場監控人員能夠及時發現問題，不需要對數據加工就能直接了解被監控的輪胎成型機的運行情況。堅持直觀性原則也能夠避免任務交接不當帶來的問題，下一班的監控人員可以直接閱讀屏幕中所顯示的成型機工藝參數、輪胎產量信息從而進行下一環節的工作。在進行現場檢測時堅持直觀原則還能夠幫工作人員及時發現錯誤，及時調整目前的工藝標準，保證輪胎生產線正常運行。

3 后臺監控系統設計探究

3.1 堅持伸縮性原則

在輪胎成型機運作時，不管是實際工作還是虛擬化環境中所產生的監測數據都必須進行收集整理，在進行數據整理中，不管是電能源的使用還是計算機監控系統內部的各個組件運行都會產生開銷，而具有收縮性的、靈活的、可擴展的數據收集層對目標系統產生的則是最小的開銷。除此之外，企業每日生產所產生的數據異常之多，工作人員每天采集的監控數據、監控日志都需要計算機監控系統具有可達性，能夠靈活地結合代理監控和非代理監控進行數據流分析。例如在監控系統內部設置的中央處理模塊可以采用414-4HCPU，內置256k字節的RAM，使用存儲卡可擴展到64MB。超大容量加上伸縮性、靈活性的內部配置才能保證輪胎成型機計算機監控系統的正常運轉。目前大多數監控系統采用的是PLC計算機監控系統，這套系統采用S7-400，主要包括四個ET200分站，它能夠同時滿足生產現場700多個輸入點、200多個輸出點的使用需求。這也就決定它的數據流運算速度非常快，工作人員輸入進去的每條工藝標準指令都可以在0.06us內被執行。采用這套系統完全能夠滿足大型輪胎生產公司的計算機監控系統工作。

3.2 堅持實時性原則

實時性原則主要是指成型機運行過程中監控數據信號的輸入、分析、運算及信息輸出都能夠在一定時間內完成，積極給與相應，在數據結果出現后第一時間傳送到顯示器供工作人員參考。例如：在進行轎車輪胎成型生產中需要使用二次法成型，在這一過程中需要使用兩個工位進行機器控制，也就是需要兩個計算機監控子系統分別進行監測。在第一段中包括七個工作站，這七個工作站的主要任務就是對輪胎的胎體鼓進行操作，每個工作站都是相互配合的，所產生的信息、數據都具有交互性，能夠幫助人員實時交流，了解各個環節的工作狀況。1號站主要是將空的輪胎的胎體鼓從主材料存儲架提取出來并輸送到2-7號工作站進行加工，加工的內容就是給胎體鼓貼上不同編號的膠料。在這期間，工作人員就需要通過監控系統監測不同編號的膠料貼合是否完好、是否符合工藝標準。除了監測質量外，還需要監控7號工作站是否將胎體鼓輸送到2段下設立的5個工作站。2段中的五個工作站的任務和1段中7個工作站的任務大同小異，主要是對帶束層鼓的操作。1號站的任務和1段中1號工作站的任務相似，2-4號工作站的任務就是在束層鼓上粘貼7-9號膠料。在這一過程中，計算機監控系統就會自動監測膠料的貼合，并及時將數據上傳。

3.3 堅持安全性原則

企業中不管是保障人身安全還是信息安全都是至關重要的，所以在計算機監控系統設計時要堅持安全性原則。例如：進入監控分站都要有一定的授權，對操作人員進行身份認證后才可以進行使用。操作人員可以分為四類，分別是管理者、輪胎生產工程師、設備維修專業人員以及不同板塊的操作工，當個人信息認證沒有通過時系統就會提示“用戶信息不存在”。對輪胎工藝標準的系統監測也要確保安全，用戶登錄監測軟件平臺后可以進行輪胎工藝參數的修改，將修改后的配方下載存儲到監控系統進行使用生產。如成型鼓低氣壓、高氣壓之間的數值轉換可以在修改頁面進行，修改完成后系統進行備份保存，以保證生產安全。不僅如此，監控系統還應該設置遠程診斷中心，遠程診斷用戶主要為專家、技術骨干，通過網絡問答的形式解決企業維修工不能解決的問題，確保設備隱患得到及時解決。遠程技術專家通過ODBC接口訪問企業計算機監控系統數據庫，根據數據信號進行分析、處理。不僅如此，針對疑難故障還可以召開網絡專家會診，利用計算機監控系統產生的歷史數據庫信息及時診斷出故障設備位置、受損害的程度和相對應的解決措施，幫助企業盡快恢復生產。

4 結論

計算機技術與網絡通訊技術的發展不斷促進故障監控診斷技術的發展，輪胎成型機計算機監控系統不僅可以實時監控企業生產活動，而且可以通過對數據信息的分析及時發現問題，確保企業生產穩步進行。要想充分發揮監控系統的作用，企業在進行輪胎成型機生產現場監控系統設計時要堅持內部完整原則、各個板塊獨立性原則、直觀性原則。在進行后臺監控系統設計時堅持伸縮性原則、實時性原則、安全性原則，保證系統健康運轉。

參考文獻：

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