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摘 要：在簡介橡膠工業技術自動化進步背景和硫化工藝原理的基礎上，詳細討論基於台達機電產品的同步變頻傳動設計技術。
關鍵詞：橡膠硫化 變頻器 同步傳動
1 引言
信xin息xi技ji術shu和he光guang機ji電dian一yi體ti化hua技ji術shu等deng高gao新xin技ji術shu的de發fa展zhan有you力li地di促cu進jin橡xiang膠jiao工gong業ye技ji術shu進jin步bu。利li用yong高gao新xin技ji術shu改gai造zao傳chuan統tong橡xiang膠jiao工gong業ye，生sheng產chan技ji術shu向xiang高gao新xin技ji術shu發fa展zhan，是shi建jian設she橡xiang膠jiao工gong業ye強qiang國guo的de必bi由you之zhi路lu。目mu前qian，橡xiang膠jiao工gong業ye仍reng是shi手shou工gong操cao作zuo比bi較jiao多duo的de一yi個ge產chan業ye，特te別bie是shi輪lun胎tai、膠jiao鞋xie等deng部bu件jian比bi較jiao多duo的de產chan品pin，僅jin成cheng型xing就jiu有you十shi幾ji道dao工gong序xu，勞lao動dong強qiang度du大da，生sheng產chan效xiao率lv低di，嚴yan重zhong影ying響xiang了le橡xiang膠jiao工gong業ye的de發fa展zhan。工gong業ye發fa達da國guo家jia都dou把ba橡xiang膠jiao產chan品pin的de成cheng型xing工gong序xu為wei重zhong點dian,通過計算機技術、光機電一體化技術和機器人技術，實現自動化生產方麵取得了重大發展。
2 連續硫化生產工藝控製
2.1 硫化成型
硫liu化hua成cheng型xing是shi橡xiang膠jiao加jia工gong的de重zhong要yao工gong藝yi。為wei改gai善shan橡xiang膠jiao製zhi品pin的de性xing能neng，生sheng產chan上shang要yao對dui生sheng橡xiang膠jiao進jin行xing一yi係xi列lie加jia工gong過guo程cheng，在zai一yi定ding條tiao件jian下xia，使shi膠jiao料liao中zhong的de生sheng膠jiao與yu硫liu化hua劑ji發fa生sheng化hua學xue反fan應ying，使shi其qi由you線xian型xing結jie構gou的de大da分fen子zi交jiao聯lian成cheng為wei立li體ti網wang狀zhuang結jie構gou的de大da分fen子zi，使shi從cong而er使shi膠jiao料liao具ju備bei高gao強qiang度du、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等等優良性能。這個過程稱為橡膠硫化。一般將硫化過程分為四個階段，誘導－預硫－正硫化－過硫。為實現這一反應，必須外加能量使之達到一定的硫化溫度，然後讓橡膠保溫在該硫化溫度範圍內完成全部硫化反應。
2.2連續硫化工藝控製
（1）微波橡膠硫化設備及生產工藝。帶骨架的橡膠製品微波橡膠硫化的基本工藝流程為：從cong擠ji出chu機ji擠ji出chu的de成cheng型xing品pin通tong過guo輸shu送song帶dai或huo輥gun道dao傳chuan送song，進jin入ru微wei波bo硫liu化hua裝zhuang置zhi，在zai此ci處chu橡xiang膠jiao迅xun速su升sheng溫wen到dao硫liu化hua溫wen度du，然ran後hou進jin入ru二er次ci硫liu化hua的de熱re風feng槽cao保bao溫wen完wan成cheng該gai產chan品pin的de發fa泡pao及ji硫liu化hua過guo程cheng。微wei波bo橡xiang膠jiao硫liu化hua生sheng產chan線xian的de組zu成cheng包bao括kuo放fang線xian設she備bei、擠出機、高溫定型設備、微波硫化設備、熱風硫化設備、冷卻段、牽引機、裁斷機、打孔機等組成。
（2）工藝傳動控製。放線設備及放線張力控製後，由預成型輥輪架穿過並加熱，被擠塑機擠出的橡膠材料覆蓋外套；覆蓋了橡膠外套的線材，進入生產線主速牽引裝置,經過高溫硫化由變頻器控製每分鍾的生產速度，再經由履帶輔助牽引進入後處理階段；在芯金折斷和成型裝置，經過張力架檢測張力作為張力反饋，速度由主速給定，勻速而且恒定張力的送線,經計米器控製後切割成型；在整條生產線上，主牽引和輔助牽引控製係統工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，後加熱速度串聯同步；並且要求各級可以微調並後級同步調整。而鋼帶放線和成型控製係統工作在恒轉矩方式；在速度方式引起的轉矩波動被轉矩控製係統控製，相互配合以保證速度和張力的恒定。
3 變頻器同步傳動係統
3.1 同步傳動係統原理設計
在整條生產線上，主牽引和輔助牽引控製係統工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，後加熱速度串聯同步；並且要求各級可以微調並後級同步調整，速度同步問題解決方案如圖1所示。
配置設計：3台5.7寸1711STN HITECH海泰克觸摸屏；1台DVP12SA台達PLC；4台VFD007B43A變頻器。
此配置隻涉及生產線四台變頻器同步。整個生產線控製有三台人機，4台tai變bian頻pin器qi，四si台tai變bian頻pin器qi頻pin率lv控kong製zhi一yi流liu水shui線xian，分fen成cheng四si段duan控kong製zhi，項xiang目mu主zhu要yao利li用yong台tai達da通tong訊xun的de便bian利li性xing，用yong通tong訊xun的de方fang式shi，隨sui時shi隨sui地di讀du變bian頻pin器qi的de頻pin率lv，隻zhi要yao發fa現xian其qi中zhong一yi台tai變bian頻pin器qi頻pin率lv有you變bian化hua，會hui根gen據ju一yi定ding的de比bi例li，後hou續xu幾ji台tai變bian頻pin器qi跟gen著zhe變bian化hua，以yi便bian處chu理li四si段duan速su度du的de同tong步bu以yi控kong製zhi張zhang力li，而er三san台tai人ren機ji組zu成cheng主zhu從cong，安an裝zhuang在zai每mei一yi個ge工gong作zuo段duan,每一台人機的界麵做成完全一樣，操作的時候，可以在任意一台觸摸屏上操作，以方便操作工人的操作。原先客戶用過通過人機UP/DOWN的方式進行微調，但是客戶反映不是比較方便，用過台達四路同步控製器，但是客戶此次的要求，需要在人機上設主頻、比例的關係，但是，而此次人機經銷商選用的是HITECH人機，而其HITECH人機隻有兩個通訊口，而其通訊口都已被占用，故無法使用同步控製器。
3.2 同步控製要求分析
四台變頻器，當其中一台變頻器頻率有改動時（通過模擬量改動，或者主頻、比例給定）有you改gai動dong時shi，那na後hou續xu的de幾ji台tai變bian頻pin器qi就jiu會hui自zi動dong改gai正zheng頻pin率lv，以yi保bao證zheng同tong步bu。而er且qie，當dang同tong時shi有you兩liang台tai以yi上shang變bian頻pin器qi頻pin率lv通tong過guo模mo擬ni量liang微wei調tiao或huo者zhe通tong過guo人ren機ji改gai變bian比bi例li、主速時，那以前一台為準，後續幾台的頻率值修改都必須屏蔽掉，例如現場有兩個操作工同時修改第二台、第三台變頻器的模擬量進行微調頻率，那頻率修改值以第二台為基準。
3.3 流水線傳動關係設計
（1）變頻器頻率設置來源：變頻器主頻（通訊設置）+0--10V模擬量疊加。
（2）變頻器的同步關係：第一台頻率值=主速設置（通過人機設定）+第一台模擬量輔頻設置（通過模擬量設定）。
（3）第二台頻率值=第一台頻率值*比例一（通過人機設定）+第二台模擬量輔頻設置（通過模擬量設定）。
（4）第三台頻率值=第二台頻率值*比例二（通過人機設定）+第三台模擬量輔頻設置（通過模擬量設定）
（5）第四台頻率值=第三台頻率值*比例三（通過人機設定）+第四台模擬量輔頻設置（通過模擬量設定）。
3.4 編程難點
pinlvzhishizhupinyumoniliangfupinshezhi，zaixianchangmoniliangfupinheshigaibianshibukezhide，yincibianxiechengxushibixumeishimeikedouyaodupinlvlailejiexianchangbianpinqipinlvzhibianhua，erqiepinlvduhaohouhaiyaogenjupinlvbianhuagenjubilijisuanhou，jisuanchudepinlvzhizidongdekaotongxunxiegeixiangyingdebianpinqi。yinweishimeishimeikedezaidupinlv，erqiepinlvgeidingyoulianggelaiyuan，nanandianzaiyuheshibaxiehaodebijiaozhi，geijicunqi，ranhouzaiyongcipinlvzhiyududepinlvbijiao，dangzuocankaozhi。yuanxianxiangyunyongA/D、D/A模擬量接口信號，這樣雖然寫程序更簡單，但是因為現場生產流水線過長（有五六十米長），而er且qie微wei調tiao的de模mo擬ni量liang必bi須xu緊jin靠kao每mei一yi個ge工gong位wei，布bu線xian現xian狀zhuang困kun難nan，在zai這zhe麼me長chang的de線xian路lu上shang模mo擬ni量liang會hui有you很hen大da的de衰shuai減jian和he幹gan擾rao，靠kao通tong訊xun的de方fang式shi會hui相xiang對dui比bi較jiao好hao一yi些xie，故gu采cai用yong完wan全quan用yong通tong訊xun的de方fang式shi來lai解jie決jue客ke戶hu同tong步bu的de要yao求qiu，相xiang對dui的de程cheng序xu要yao求qiu編bian寫xie會hui比bi較jiao複fu雜za一yi些xie，特te別bie是shi何he時shi在zai給gei比bi較jiao值zhi參can考kao，怎zen麼me樣yang屏ping蔽bi後hou幾ji台tai頻pin率lv變bian化hua的de問wen題ti。
3.5 編程思路
（1）模擬量發生變化時。所有變頻器頻率讀一遍後（d190―d197），頻率發生變化（模擬量改變時），並且這種頻率變化持續兩秒鍾，置位m10，且觸發m1―m3，計算相應的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然後開始寫頻率，寫完後，定時100毫秒，然後又開始讀頻率，讀一遍後，觸發m16，把值記下來（D590―d597），然後又開始周而複始的讀頻率。
（2）比例值發生變化時（m100 m101 m102 m103）首先主速修改時（m100置位），置位m10，先寫第一台變頻器頻率，寫完後，定時100ms置位m17，然後讀一遍頻率，觸發m18，後根據第一台讀出的實際頻率，根據相應的比例值（d550―d555）,再觸發m10，再寫一遍頻率，寫完後，定時100ms後，再讀一遍頻率，讀完後頻率後觸發m16，把值記下來。
其次比例修改時（m101 m102 m103置位）修改時，根據讀出來的值根據比例計算相應的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然後開始寫頻率，寫完後，定時100毫秒，然後又開始讀頻率，讀一遍後，觸發m16，把值記下來（D590―d597），然後又開始周而複始的讀頻率。比例值：D550、d552、d554；頻率值：D2000、d2002、D2004、d2006。
3.6調試過程遇到的問題與解決
調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)遇(yu)到(dao)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)是(shi)通(tong)訊(xun)讀(du)寫(xie)過(guo)程(cheng)中(zhong)，因(yin)為(wei)讀(du)多(duo)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)參(can)數(shu)，同(tong)時(shi)寫(xie)多(duo)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)，而(er)且(qie)都(dou)是(shi)在(zai)自(zi)動(dong)讀(du)寫(xie)，為(wei)了(le)盡(jin)量(liang)縮(suo)短(duan)讀(du)寫(xie)程(cheng)序(xu)的(de)容(rong)量(liang)，在(zai)寫(xie)程(cheng)序(xu)時(shi)，都(dou)運(yun)用(yong)了(le)變(bian)量(liang)來(lai)切(qie)換(huan)站(zhan)號(hao)，因(yin)為(wei)台(tai)達(da)底(di)層(ceng)程(cheng)序(xu)的(de)問(wen)題(ti)，會(hui)發(fa)生(sheng)讀(du)上(shang)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)偶(ou)爾(er)錯(cuo)位(wei)，但(dan)是(shi)因(yin)為(wei)以(yi)前(qian)都(dou)是(shi)給(gei)通(tong)訊(xun)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao)的(de)場(chang)合(he)作(zuo)通(tong)訊(xun)，數(shu)據(ju)瞬(shun)間(jian)錯(cuo)位(wei)，對(dui)設(she)備(bei)沒(mei)有(you)影(ying)響(xiang)，而(er)且(qie)它(ta)不(bu)是(shi)經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)，一(yi)般(ban)都(dou)是(shi)隔(ge)幾(ji)個(ge)小(xiao)時(shi)才(cai)會(hui)出(chu)現(xian)錯(cuo)位(wei)且(qie)瞬(shun)間(jian)馬(ma)上(shang)複(fu)位(wei)，在(zai)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)的(de)現(xian)場(chang)一(yi)般(ban)都(dou)不(bu)太(tai)會(hui)注(zhu)意(yi)。
這(zhe)次(ci)因(yin)為(wei)幾(ji)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)一(yi)直(zhi)在(zai)讀(du)，讀(du)好(hao)後(hou)通(tong)過(guo)比(bi)較(jiao)如(ru)有(you)發(fa)現(xian)頻(pin)率(lv)有(you)改(gai)變(bian)，就(jiu)馬(ma)上(shang)要(yao)把(ba)頻(pin)率(lv)計(ji)算(suan)出(chu)來(lai)以(yi)後(hou)，自(zi)動(dong)寫(xie)給(gei)其(qi)他(ta)變(bian)頻(pin)器(qi)，以(yi)保(bao)持(chi)同(tong)步(bu)，故(gu)它(ta)是(shi)不(bu)容(rong)有(you)讀(du)錯(cuo)的(de)情(qing)況(kuang)，否(fou)則(ze)馬(ma)上(shang)就(jiu)會(hui)飛(fei)車(che)，出(chu)現(xian)無(wu)法(fa)運(yun)行(xing)的(de)情(qing)況(kuang)。故(gu)在(zai)連(lian)續(xu)試(shi)驗(yan)後(hou)，發(fa)現(xian)通(tong)訊(xun)讀(du)寫(xie)時(shi)，程(cheng)序(xu)一(yi)定(ding)得(de)加(jia)上(shang)通(tong)訊(xun)讀(du)上(shang)來(lai)後(hou)把(ba)區(qu)分(fen)數(shu)據(ju)存(cun)起(qi)來(lai)，必(bi)須(xu)加(jia)上(shang)通(tong)訊(xun)回(hui)複(fu)過(guo)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)為(wei)條(tiao)件(jian)（要把D1070、D1071都用上）。
4 結束語
同tong步bu傳chuan動dong是shi機ji械xie化hua流liu水shui生sheng產chan線xian的de基ji礎chu性xing技ji術shu。進jin入ru變bian頻pin器qi傳chuan動dong時shi代dai以yi來lai，同tong步bu傳chuan動dong問wen題ti日ri益yi成cheng為wei典dian型xing的de變bian頻pin器qi應ying用yong技ji術shu。本ben項xiang目mu項xiang目mu通tong過guo調tiao試shi滿man足zu橡xiang膠jiao加jia工gong關guan鍵jian工gong藝yi過guo程cheng的de自zi動dong化hua要yao求qiu，顯xian示shi了le台tai達da機ji電dian產chan品pin在zai推tui進jin橡xiang膠jiao工gong業ye技ji術shu進jin步bu工gong程cheng領ling域yu的de工gong程cheng能neng力li。（李偉）
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