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橡胶制品之汽车轮胎生产过程
作者/来源：&&&发表时间： 下午 8:33:02
轮胎厂：至今为止轮胎制品是橡胶制品中结构最复杂，加工工序最多耗胶量最大的制品。但同时轮胎是一和安全产品。品质好坏直接影响到使用者的生命财产安全。除混炼车间在前面介绍外，轮胎厂有如下几个车间或叫工艺过程：压延压出，成型。硫化等工艺过程每一个工艺过程都是一个较为复杂的生产过程，其生产过程如下。压延，压出车间压延像机器制造一样，先制成各种零部件，然后组装成整体，汽车轮胎各部分的功能不同，所用材料也不同，如纯胶的胎面、含骨架的负荷层等，尺寸不同，硫化速度也各异，也需要先制成各种部件，然后在成型机中粘合（组装）起来。再去硫化为成品。压延机的种类压延机有三辊和四辊、排列方式之分，辊筒的直径也直接影响压延作业的质量。一般以四辊结构、反排列方式、辊筒直径大的压延机其加工工艺为最优，所以现代化的轮胎厂都拥有高精度的压延机组，保证加工轮胎的精度。下图为四辊压延机图四滚压延机辊筒；轴承；机架；过热水系统；润滑系统；三辊扩边器；测厚装置；划气泡装置；油箱；万向联轴器；减速器；轴交叉装置；调距装置；预负荷装置；反弯曲装置；挡胶板；前摆动供料装置；后摆动供料装置根据工艺特点压延作业可以分为：压片，压型，织物挂胶等三种，织物挂胶分炼线贴胶、压力贴胶、帆布光辊擦胶、包辊擦胶，作业不同，用途各异。图四辊压延机的工作原理由于轮胎要求有负载能力，需要用骨架材料。早期的骨架材料为棉布帆布和棉帘布，发展到后来用粘胶棉、尼龙、聚酯帘布和钢丝帘线等。帘布的使用需要与橡胶复合形成整体。故配方中应考虑胶料与帘布的两面粘合。为了提高粘合净度，使用浸胶预处理的帘布。帘布的预处理一般在帘布生产厂中完成。在轮胎成型之前，为保证帘布和橡胶贴合牢固，必须先在帘布上附胶。便于帘布受力时帘布之间不产生摩擦，受力均匀。给帘布附胶的过程叫做帘布贴胶，贴胶工艺原理如图：帘布从、辊通过，辊、与辊、分别向辊、中缝供胶；辊、同速，辊、速度慢于或等于辊、；辊温设定以包辊、而定。图两面贴胶辊速设定为了保证压出的胶片和帘布横向厚薄均匀，现代的压延机都有补偿装置，消除由于横压力作用引起的辊筒弯曲、造成压出胶片中间厚、两边薄的缺陷。补偿的方法有早期的中高度、后来的交叉辊和现代通用的反张力方法，当然，要完成精确和复杂的压延操作，还需要一套复杂的测厚装置和计算机系统来共同完成，如何共同工作，在橡胶工厂装备中详细介绍，或者在工厂实习中进一步了解和学习。压延过程中胶料的流动状态、速度分布、压延效应、膨胀收缩等一系列问题将在后续课程中深入学习。完成帘布双面贴胶需要其他附机协助，统称压延机组来完成，见图图纤维、钢丝帘布两用压延联动线-导开装置；接头机牵引机；前贮布装置；干燥牵引机；单张力调节器；干燥装置；锭子导开架；钢丝导向装置；钢丝帘布接头机；压延机；单张力调节器；冷却装置；断纬线装置；牵引辊；后贮布装置；牵引机；横向裁断装置；双工位卷取装置机组各部分作用如下：帘布导开：帘布用前用密封包装封装。在压延前才能打开使用，否则由于在空气中氧化和受潮，影响与橡胶的粘合，接头机把已浸胶乳的两卷帘布硫化连接；开封的帘布在导开架上导开；若钢丝帘布压延，钢丝在锭子房内导开。储布机构：为保证压延的顺利进行，更换帘布，贴合时不影响压延工艺的连续进行，设储布机构，保证在分钟不供布，仍能保证压延机连续压延操作。烘干机构：帘布的温度为常温。为提高帘布与橡胶粘合，压延前帘布加温烘干脱水，有利于粘合。压延机：帘布贴胶一般用四辊压延机。常用的机型与制造工艺有极大的关系。常采用较先进的压延几为反型。四辊压延机，由于压力的作用，压延辊筒会产生微小的弯曲。目前常用的补偿装置为反张力机构，其作用如图所示：反张力装置：连锁作业：由于压延机的自动化程度很高，有些重要的装置是互相连锁使用的。如反张力装置、测厚装置与射线测厚装置是连动的。通过计算机控制是压延机作业后的胶电或帘布纵向横向的厚薄都均匀。扩布装置和调偏器：为防止帘布跑偏起折，在机组的各个部分都有拱型的扩布装置，和光电自动调偏器。帘布张力一般在每根以上。即帘布在压延机辊缝时，总张力在吨甚至更高，防止帘线在压延机棍缝中弯曲。当然，全机组的各部分传动电动机由计算机进行控制调速，保证各部分速度匹配的要求。供胶装置：在上供胶辊机下供胶辊的胶料由螺杆混炼机——开炼机——传送带组成的机组进行供胶，也可以用多台开炼机共同完成热炼和供胶的工作。所供胶料需要可塑度均匀一致，胶温亦需均匀一致。这样才能保证压延机作业稳定而快速地进行。冷却装置：压延时胶温在℃左右。压延机辊筒在℃压延贴胶后，应立即进行冷却。否则会卷取后长期保持较高的温度。引起焦烧而报废。冷却装置一般为个冷却辊，内通冷却水，间接冷却。帘布卷取储存装置：完成帘布贴胶等作业后，要分段卷取，割去接头，卷取另一卷时，需后蓄布机构蓄存帘布。此机构工作时一般为不蓄存状态。一旦卷帘机停机作业时才开始蓄存作业。卷取装置：一般为两合交替工作，每完成一卷帘布后由一吊车把卷好的帘布常到存放架上。压延机除了帘布双面贴胶这种最复杂的工艺过程外，还可以进行擦胶、压片、压型等一系列的作业，其具体工作条件，在橡胶加工工程课程进行讨论。帘布贴胶工艺过程：混炼胶混炼胶热炼供胶双面贴胶帘布导开接头烘干冷却卷取停放裁断擦胶工艺帆布挂胶通常采用包辊擦胶，胶料渗入织物的深度好于光辊擦胶，见下图：图擦胶时辊速设定三辊或四辊压延机均可以完成此项工作，擦胶作业每次只能一面，两面擦胶需要分两次完成，包擦与光擦差别在于辊筒经过擦胶辊缝后，有遗留胶为包擦，无遗留胶为光擦。在带有压花、压型辊筒的压延机可以进行压花、压型工作，如胶鞋的边条、鞋底、包头胶和轮胎的钢丝圈三角胶。压出：在橡胶制品的制造中，有时需要具有一定形状、致密性好、连续的纯胶半成品，如胶管、胶片、胶条、轮胎的胎面等，需用挤出的方法进行加工，橡胶的压出一般使用热喂料挤出机或冷却喂料挤出机，下图为热喂料挤处机的结构图：图热喂料螺杆挤出机机头；机筒；衬套；螺杆；喂料口；齿轮；、双列调心球面滚子轴承；推力轴承；减速器；回转接头；整流子变速电机；底座；加热冷却装置；喂料辊；润滑油泵原理：热喂料挤出机基本参数（）螺杆热喂料挤出机螺杆长径比一般为，压缩比为螺纹有单头，两头等结构，由于螺杆较短，塑化效果较差，为达到较好的流动状态，需用热炼办法提高胶温和可塑性以便挤出顺利，称之为热喂料挤出机。（）机筒带夹套可通蒸汽加热和通水冷却，调整温度。（）机头不同形状的制品需用不同形状的机头。如胶管挤出，应计算其收缩率，设计圆筒机头，若较宽的胎面挤出，应使用宽展机头。由圆形机筒杆逐渐展宽至需要的宽度。由于胶料在机头中流动时，中心部分流动速度高，边沿部分由于机头的阻力流动较慢。机头的设计应使机头各点的胶料流动的速度均匀一致。才能挤出形状准确，表面光滑的制品。（）旁压辊为保证加料一致，用旁压辊强制喂料，稳定机头压力。整机可以调温、调速满足挤出加工的要求。应用挤出机制造的产品有轮胎的贴面胶胎侧胶、胶管、密封胶条。胶线等。其中以贴面胶挤出最为复杂，如图：胎面半成品挤出工艺过程：混炼胶供胶胎面压出预收缩冷却热炼切割定长停放成型随着子午胎的出现，需挤出胶料硬度提高，对加工技术要求也随之提高，热喂料挤出机不能满足工艺的需要，冷喂料挤出机的出现满足加工的要求。尤其工艺的发展，其复杂程度由过去胎面胎侧胶均用一个配方、一种胶料，分为两种或三种胶料共同复合挤出胎面，即所谓两方（配方）三块（四部分）或三方五块：早期有两个胶料挤出后在贴合复合。由于贴合易出质量问题，目前均采用复合机头挤出复合，保证了胶料之间的贴合，提高了轮胎的质量。当然，两方配方的复合挤出是两只冷喂料挤出机共同用一个机头完成的。冷喂料挤出机结构如下图：图冷喂料排气挤出机螺杆；衬套；夹套；机筒；机头；喂料口；止推轴承；减速器；电机；联轴器；底座；电机；排水器；喇叭口；导出口冷喂料挤出机与热喂料挤出机不同的主要在螺杆的长径比和强度上，且有较强的剪切混合作用，胶料塑化作用良好。其（长径比）约为，压缩比和机头压力也有提高，用冷喂料挤出机用胶料为室温，胶料的黏度较高，故负荷较高。进入机筒胶料的初始温度一致，所经历的剪切混合作用过程也是一样的，故挤出胶料均匀，工艺稳定，挤出制品形状准确一致，这就避免了热喂料挤出机由于热炼均匀程度不同而引起挤出过程中的胶温变化。两方配方的复合挤出其典型生产线如图：图双复合挤出联动装置复合挤出机；接取输送带；收缩滚道；打印装置；连续称量装置；翻转辊道；辊道；两辊压延机；聚乙烯膜导开装置；四工位胶条导开装置；复合输送带；第一层冷却水槽；第二层冷却水槽；第三层冷却水槽；吹风装置；涂胶浆装置；纵向切割辊道；横向切割机；快速辊道；自动秤；打标记装置；收集辊道复合挤出也有三方四块：有三台挤出机共同用一个机头挤出整体胎面，使胎面胶各自充分发挥本身的作用，而不受整体配方牵制。图复合挤出胎面生产线混炼胶供胶胎面复合压出预收缩定长冷却切割停放成型由于胎面胶断面较厚，故挤出时胶温达到℃。需要有效的冷却。其冷却线较长，为充分利用空间，一般都采用多层结构，减少用地。冷却充分后定长切割，为轮胎成型做准备。对于所挤出的胎面，要求表面光滑平整。密实，不焦烧。不结块等。要达到这些要求，对配方、挤出设备及生产线各部分都有一定的要求。如口型板的设计、复合机头、挤出工艺条件、胶料特性和焦烧时间等多个方面紧密配合，保证生产顺利进行。&&&&& 配方的影响：不同的胶料和填料品种和填充量将影响胎面的收缩率和收缩过程，从而影响尺寸的准确性；胶烧时间短则容易在挤出机内产生早期硫化。&&&&& 口型板：应根据各关的流速和流向及收缩的规律来设定。如图，挤出器口型与挤出胎面断面的关系：图胎面半成品断面膨胀率；；；；&&&&& 复合机头的流道和挤出机的压力配合也影响胎面的致密性和形状。一般口型中流速快的胶料挤出后膨胀率高，冷却后尺寸偏大，也引起胎面的不平整，尺寸波动大，故口型设计应充分考虑各部分流速一致。胶料流动速度不同，其收缩率也不一样其收缩的一般规律如图：图各种实心制品挤出口型与断面的关系所以胎面胶口型板的设计是一个复杂的过程，更多是靠经验和反复修整验证才能达到要求。&&&&& 挤出工艺条件：合适的温度（一般°），稳定的机头压力和螺杆速度。挤出后，保证胎面能完全收缩稳定。也是近年来轮胎生产中的重要工艺改进。一般的胎面胶料经口型中挤出、冷却定长、停放小时或小时后，其挤出半成品尺寸继续有变化，其原因是没有完全消除内应力。故新的挤出生产线上、在胶料离开机头后，通过一弯曲、收缩滚道，利用外力弯曲变形和各辊筒速度减慢的作用，让胎面胶得到充分的收缩消除内应力后，并充分冷却，保证了胎面胶定长后尺寸的稳定性。胎面的停放放在已经做防粘处理的垫布上，一般停放小时左右，各工厂各有具体的做法。为保证胎面挤出工艺过程的安全应严格控制挤出温度、速度、返回胶加入量（一般为以内）二、轮胎成型车间半成品材料的剪裁、预成型像整卷的帘布，擦胶的帆布，不经过一定的剪裁是不能使用的，因为象斜胶胎或子午胎对骨架材料排列方向有不同的要求，斜交胎用帘布裁断角一般度角、子午胎为度。帘布截断：轮胎胎体帘布一般用卧式截断机进行作业。其特点是角度准确，但速度慢。帘线角度为℃。与帘线角度为℃。宽度与规格有关。截断后，将各片裁出的帘布搭接成连续的，帘布卷，供成型使用。斜交胎帘布裁断角度一般为°之间。同样，按宽度的不同截断后，搭接成帘布卷。帘布截断后搭接成圈，送到成型工段。图卧式裁断机导开装置；单环贮布器；送布装置；定长装置；裁布装置帘布、帆布裁断与卷取帘布导开定宽裁断卷取成型图帘布裁断、搭接示意图胎脚包布，钢钢丝圈包布的裁断一般使用立式截断机，该设备特点是速度快，适用于帘布条的截断。缺点是由于自重而易造成角度错误。钢丝圈成型：钢丝圈承担轮胎行驶过程中产生的负荷，其结构需很讲究。为保证钢丝圈的结构准确，常用的排列结构有方行排列，有多根缠绕，单根缠绕之分。图钢丝圈多根钢丝挤出缠卷联动装置导开装置；前牵引机；酸洗槽；热水槽；螺杆挤出机；冷却水槽；后牵引机及贮存架；裁断刀；缠卷机一般轮胎钢丝圈断面结构多根缠绕易于成型，但受力不均匀，重心不对称，易造成轮胎重心不在中心点上，常用于低速的斜胶胎；单根成型工艺较难，但受力均匀，重心分布准确，常用于高速行使子午胎。钢丝导开清洗干燥挤出包胶成圈、裁断混炼胶上三角胶上包布滚压送胎坯成型帘布筒成型：一般斜胶胎为了提高成型的速度，把二至三层帘布，包括隔离胶预先做成帘布筒以使其在成型机上迅速导致定位。为了保证多层帘布其末端不集中在一起造成应力集中，在帘布末端应有毫米的末端距离，称为差级。差级有等宽差级和不等宽差级，如图：等宽差级不等宽差级图帘布筒成型的差级结构帘布末端的差级能使轮胎胎侧能圆滑地过渡，保证受力均匀，不产生应力集中。等宽差级易于生产管理，不等宽差级容易在管理中产生差错，但受力均匀。帘布筒成型帘布导开分层贴帘布滚压送胎坯成型、轮胎成型：通过压延压击胎胶截断等成型过程。轮胎的各个部件已初步完成。再经总装配轮胎成型即完成轮胎的胎坯组装工作。俗称把各种零件部件“粘”在一起子午胎解剖图和结构断面图：图斜交胎解剖图和结构断面图：胎面胎肩胎侧胎体帘布层胎趾缓冲层油皮胶成型过程一、成型机成型机种类很多，一般以轮胎类型需要而设计。有斜交胎成型机和子午胎成型机之分，斜交胎成型以多层贴合成型工艺为主，大胎多用半芯轮式成型机为主，小胎常用半鼓式成型机；子午胎成型机类型很多，但主要以单层贴合工艺为主要方法，又分一段成型和两段成型。常用成型机见下图图压辊包边轮胎成型机机箱；成型棒装置；号帘布筒正包装置；下压辊装置；后压辊装置；外扣圈盘及卸胎装置；帘布筒挂架；主轴；成型棒；受轮；蜗轮减速器；内扣圈盘；支柱各种成型鼓如图：图成型鼓轮廓的基本类型&&&& 鼓式；半鼓式；芯轮式；半芯轮式其他成型设备轮胎成型过程：以斜交胎为例：汽车轮胎成型斜交胎、半芯轮式成型机步成型机复位；步上第一个帘布筒，三层帘布，上第一个钢丝圈，定位，反包，压实帘布；步上第二个帘布筒，三层帘布，上第二个钢丝圈，定位，反包压实帘布；步上第三个帘布筒，二层帘布，定位，贴钢丝圈包布，压实帘布，正包；步上缓冲层，定位，压实，上胎面胶筒，压实，割余胶，卸胎，成型机复位。文档分类：
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现 、f 8D主17盘甜袭亏:世绒:学校代码学号蔫露糍,毂太警硕士研究生学位论文论文题目:轮胎内衬层生产线控制系统的姓名指导教师学科专业专业代码研究方向设计与实现张勇胡乃平控制理论与控制工程08110l过程建模与控制青岛科技大学研究生学位论文轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现摘要本文介绍了青岛市橡胶二厂内衬层生产线技术改造的研究。这次设计的任务是将直流调速系统改为交流调速系统,采用性能优越的控制器——sIEMENss7.300 PLC,强化系统的操作画面和监控系统,使设计后的内衬层生产线能满足现代化生产的要求。文中重点介绍了该系统的控制原理、硬件配置及STEP7 5.1的结构化编程思想,程序的调试成功表明该系统已基本满足工艺要求。在模糊控制应用仿真中,结合具体的张力对象介绍了模糊控制器的设计步骤,并附有程序清单和S-function的注释,然后分析了ke、kec、ku三个参数的改变对响应曲线的影响,取得了良好的比较效果。将模糊控制与传统的PID控制进行了比较,并通过改变极点、纯滞后时间和结构检验了模糊控制的鲁棒性。最后,对白适应模糊控制进行了初步探讨(来源：淘豆网[/p-2781942.html]),通过对ke、kec、ku三个参数分别进行模糊控制实现了ke、kec、ku的自调整,得出了重要结论。关键词:模糊控制,现场总线,PLC,卷取,恒张力轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现THE CoNTRoL SYSTEM DESIGN AND IMPLEMNT oFTYRE LINER PRoDUCT LINEABSTRACTThis paper introduces the research of liner product line technology rebuilding inthe Second Rubber Factory of Qing Dao.The central task is converting the DC driveto AC drive,using advanced controller--一SIEMENS S7—300 PLC,strengthening theHMI and monitorial system,SO as to the control syst(来源：淘豆网[/p-2781942.html])em having been design Callsatisfy the requirement ofmodem manufa‘,ture.In this paper,the control principle,hardware configuration,structural method of STEP7 5.1 are introduced detailed.Thetest results prove the system Can satisfy the technology demand.In the application simulation of Fuzzy Control,the design steps of FuzzyController ale introduced associating with tension object.The program list andS-function notes are in the appendix.The influence (来源：淘豆网[/p-2781942.html])of changing the parameter:ke,kec.ku is analysed.Fuzzy Control pared witll the tradifional PID Controllingand we check the robust of 盘ol by changing the pole,lag time andstructure.Last the writer introduces the Self-Adaptive Fuzzy Control and gains thegood eriectiveness.KEYWORDS:Fuzzy Control,Fieldbus,PLC,Winding,Constant TensionII青岛科技大学研究生学位论文本论文常用缩写词表CAN:Controller work,控制局域网络CPU:Central Processing Unit,中央处理器DCS:Distributed Control System,集散控制系统FC:(来源：淘豆网[/p-2781942.html])Fuzzy Control ler,模糊控制器FCS:Field bus Control System,现场总线控制系统FF:Foundation Fieldbus,基金会现场总线I/0:Input/Output,输入/输出IDB:Instance Data Block,背景数据块LonWorks:Local work,局部操作网络MFDT:Machine Fault Diagnosis Technique,设备故障诊断技术OSI:0pen System Interconnection,开放式系统互联PC:puter,个人计算机PID:Proportional,Integral and Derivative,比例、积分、微分PLC:Programmable Logic Contr。iler,可编程序逻辑控制器PROFIBUS:Process Field Bus,过程现场总线SFB:System Function Block,系统功能块轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现1,1中国轮胎工业发展第(来源：淘豆网[/p-2781942.html])一章绪论1.1.1中国轮胎工业发展概况…““轮胎工业从诞生至今已有100多年的历史,轮胎工业随着汽车工业的发展经历了一个漫长的过程。据不完全统计,目前我国共有生产企业360家,2001年全行业共生产轮胎1.33亿条,比2000年同比增长8.24%,近20家轮胎企业产量超过200万条。我国轮胎生产规模居美国、日本之后,排名世界第三位。纵观轮胎发展史,最重要的技术刨新是米其林于1946年发明了子午线轮骆,从而开创了轮胎工业发展的新纪元。近年来,各企业技术改造成为资金投入的重点。代表轮胎技术进步的子午胎生产技术、管理和关键设备的引进,进一步推动了轮胎全行业技术进步和技术改造工作。目前国内子午胎生产己具备了一定生产规模,掌握了关键生产技术,基本完成了新材料和部分关键设备的国产化。子午胎具有节能、安全、耐用等优越性能,是世界轮胎发展的主流产品,我国轮胎行业早已把子午胎作为更新换代的产品,进入90年代后,发展较快,从1990年至2000年平均年增速度达40%,2001年全国子午胎产量为4253万条,约占全(来源：淘豆网[/p-2781942.html])国轮胎总产量的35%,约占汽车轮胎的50%,在世界轮胎产量的1l亿条中,子午胎已接近90%。目前国外大轮胎公司都看好中国的轮胎市场,纷纷在我国大陆投资扩大规模或组建子午胎项目、促进中国子午线轮胎的发展。子午线轮胎是我国轮胎工业更新换代的产品,有计芝发展子午线轮胎是中国轮胎工业的产业政策之一。我国在五十年代末到六十年代初开始研制予午线轮胎的,1964年生产第一条载重子午线轮胎。起步不算晚,但由于子午线轮胎技术难度高、投资大、对发展子午线轮胎必要性认识不一致,造成我国子午线轮胎发展缓慢,直到上童璺型垫叁兰塑塞生堂垡笙苎一——世纪70年代末仍未形成工业化发展规模。进入80年代后,我国开始重视发展子午线轮胎,并列入轮胎工业的产业政策之一。根据市场需求,在积极稳妥发展子午线轮胎思想的指导下,国家有效地支持了一批轮胎企业,分批引进子午线轮胎生产技术和装备,促进了我国子午线轮胎的发展。子午线轮胎今后仍然是我国轮胎工业发展的产品,提高轮胎子午化率是努力方向。从现在子午线轮胎总体生产水平来看,目前已经具备了一定(来源：淘豆网[/p-2781942.html])的生产规模,掌握了一定的生产技术,基本上完成原材料和部分关键设备的国产化。与此同时,经过多年来的市场培育,子午线轮胎市场开始进入了成熟期,人们已初步认识到其优异的性能,市场需求稳步增长,可以说,我国轮胎工业已基本完成了子午线轮胎发展准备阶段,『F向快速发展阶段推进。目前,我国国营企业的子午线轮胎生产技术基本上是引进技术软件和装备,归纳起来不外乎来自意大利倍耐力公司、日本普利斯通公司和英国邓录普公司;合资、独资和台资等企业多是引进法国米其林公司、美国固特异公司以及我国轮胎行业研究院所和工厂共同开发的技术。如今国际上生产工艺向低能耗、高效率、商精度、全自动化方向发展,如米其林的C3M、、美国固特异的IMPACT、我国大陆的MMP、意大利倍耐力的MIRS等技术,其目的都是提高轮胎精度,提高生产效率,降低成本,均具有很强的竞争力。国内轮胎企业经过50多年的努力已形成了较为完整的工业体系,但就总体而言,国内轮胎生产技术与国际先进水平相比仍有较大差距。在产品结构上,尼龙斜交轮胎产量仍占很大比例,轮胎子午化(来源：淘豆网[/p-2781942.html])率不高,有能力生产无内胎子午线轮胎的企业更是屈指可数,而在国外先进企业已将无内胎子午线轮胎作为主导产品,甚至有些企业已生产出智能轮胎。在生产线方面,国内企业的生产线普遍是十几年前从国外引进的,机器设备落后老化,自动化水平低,国内轮胎生产企业众多,技术水平也参差不齐。有些大企业的生产线是近年来从国外引进的,所以技术含量高,产品质量过硬,而更多的企业生产设备是十多年前从国外引进的,设备落后,故障率高,产品质量令人堪忧。1.1.2全钢丝于午线轮胎的特点丝堕堕翌星竺兰塑笙型墨竺堕堡盐量壅堡一.——全钢丝无内胎子午线轮胎具有节油、耐磨性高、滚动阻力小、生热低、缓冲性好等特点,而无内胎则可以提高行驶的安全性,有较好的柔软性,可改善轮胎缓冲性能,在高速行驶下,由于无内胎和外胎摩擦,生热小,工作温度低,可以提高轮胎寿命,并且无内胎子午线轮胎装卸简单、修补简易、在制造上更节省原材料。因此,在国内其他种类轮胎供大于求的情况下,全钢丝无内胎子午线轮胎却供不应求,有着广阔市场。1.2模糊控制的发展与应用M吲‘仰1模糊(来源：淘豆网[/p-2781942.html])控制(Fuzzy contr01)是一种以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础来模拟人类模糊推理和决策过程的计算机数字控制技术。1965年出生于前苏联阿塞拜疆的美国学者L.A.Zadeh首创了模糊集合论,1966年P.N.Marinos发表了模糊逻辑研究报告,1973年Zadeh又给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理,1974年英国学者E.H.Mamdani首先用模糊控制语句组成模糊控制器,并把它成功地运用于锅炉和蒸汽机的控制。这一开拓性的工作,标志着模糊控制理论和模糊控制技术的诞生。三十多年来,模糊控制无论从其控制理论和控制技术方面都得到长足的发展,成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。在模糊控制诞生后的最初几年里,这一新的控制思想吸引了各国学者,他们纷纷在各种应用领域尝试这一新的控制方法并取得了令人振奋的成果。英国的King和Mamdani利用模糊控制器控制一个反应炉搅拌池的温度:荷兰学者Kickert等利用模糊控制器孵决了热交换工程中非线性、时滞和非对称性增益等问题的(来源：淘豆网[/p-2781942.html])控制,收到了最佳PI控制的效果;英I目钢铁公司一工厂用模糊控制器对原料渗透率进行控制,比人工控制减少了40%;英国学者TONG对压力容器内的液面和压力进行模糊控制,有效地克服了非线性、强耦合等控制难点,取得了较好地控制效果;1979年丹麦SMIDTH公司成功地将模糊控制技术用于水泥生产窑的控制,为模糊理论的实际应用开拓了崭新的前景。从此以后,模糊理论的应用,特别是在工业控制中的应用,得到了迅速的发展,特别是在日本,日立研究所研制了地铁自动操作的模糊控制系统,并将其投入到仙台市的地铁运行中:富士电机公司开发了净水工厂药剂投量的自动4青岛科技大学研究生学位论文控制系统:立石电机公司向市场投放了最早的模糊控制器硬件;三菱电机公司开发了电梯群运行的管理系统:松下电器推出了全自动的模糊洗衣机、电饭锅等。目前,在日本得到空前发展的模糊理论正在向北美、欧洲蔓延。模糊理论在应用中越来越受到人们的肯定,与此同时,在学术界也受到不同专业的研究工作者的重视。从70年代末开始,我国学者也在模糊控制理论及其应用方面积极开展研究工作,理论研究的论文和实际应用的例子屡见报道。尤其计算机控制系统硬件的不断成熟和价格下降,必将进一步促进模糊控制技术在我国工业生产过程控制、家电自动化及其他各个方面的应用。1984年,国际模糊系统学会(IFSA)正式成立。并于1985年在西班牙召开了第一次国际年。目前,有关模糊理论和应用的杂志、特刊有数十神,论文数千篇,另外还有数以百计的应用实例,超过一百件以上的商品。1985年IFSA召开首届年会,1992年IEEE召开关于模糊系统的国际会议(FUZZY-IEEE)并决定每年召开一次,这表明模糊控制已成为举世瞩目的研究领域。正是由于模糊控制在工业过程中的成功应用,以及模糊控制的特点使我们产生了将模糊控制应用到轮胎内衬层生产线恒张力控制系统中去的想法。1.3论文的研究背景1.3.1内衬层生产线自动控制系统现状嘲嘲。叭青岛橡胶二厂内衬层生产线是85年从意大利皮列里公司引进的全钢线子午轮胎生产线,该生产线的工艺技术代表了国际九十年代水平。30多台设备分别从英国、德国、日本进口。该项目始建于1990年6月,1994年竣工投产,当年即生产出全国规定的6个规格几个品种的全钢丝子午胎产品,质量达到皮列里公司内控指标。该生产线由五大部分组成:挤出机,压延机,冷却装置,导开装置,卷取裁断装置。该生产线设备庞大,需要控制的电机有20多台,而且需要控制温度、压力、张力、厚度等参数,所以整个控制系统非常复杂。5轮胎内衬层生产线控制系统的设计与实现经过十几年的应用,由于磨损、损坏,其控制系统出现了很多问题。生产线采用的仍是直流电动机作传动设备,对张力控制不精确,作为传动设备的直流电机故障率比较高,而维修时问又很长,而且控制系统的部分功能已经瘫痪,如双工位的卷取装置也不能正常切换,需要人工干预,影响了生产效率。裁断时,胶布到预期长度时,本可以自动裁断,而现在必须由人工进行;卷取时塑料薄膜与内衬层胶片不能很好的贴合;厚度测量控制系统己完全损坏,厚度需人工用尺子量,上述问题都是系统改造必须解决的。除此之外,工厂所用的电机都为直流电动机。虽然,直流电动机具有优良的控制性能,但它的换向结构复杂,维修保养频繁,电压容量转速的极限定额不能做的太高,环境适应性差,到了目前己严重制约设备性能价格比。人机界面不友好。橡胶二厂可以说是无人机界面,控制系统不具备良好的数据可视化和完备的历史数据记录功能,工人操作不方便。这些问题严重影响了企业生产能力和效率提高,影响了半制品质量,并造成胶料浪费,无法满足扩大再生产的要求,因此自动控制系统的改造势在必行。1.3.2新工艺发展方向“州”为了实现信息化促进产业化、工业化、现代化的要求,全国各行各业都在加强信息化的步伐,企业结构也开始逐步调整。为了实现与国际接轨,许多工厂己由原先的人工现场管理逐步转向基于网络的远程监控自动管理形式,使生产白化水平、工作效率、劳动生产力得到明显提高的同时,实现了设备运行的无人值守,这对于恶劣环境下运行的名种仪器设备来说尤为重要。20世纪70年代以来主要是发展联动自动化生产线,又由于电子工业的发展及微机的应用,使橡胶机械成套水平大大提高,世界各国的橡胶工业的自动生产线像雨后春笋般地涌现和发展。多机合一、多工序合一和连续化、自动化生产已成为时代的潮流。定型硫化机包括了装胎机、硫化机、拨胎机和后充气装置,实现多机合一和多工序合一。挤出机和压片装置,实现了自动化生产。当前,橡胶工业新工艺的开发研究,主要集中在成型和硫化上面。在成型方面,着重解决减少工序和精密加工问题。研究实施压延、压出精密化、材料复合化,进而做到成型简易化和一体化。新工艺开发的主要措施方向为:(1)用PLC、CPU6青岛科技大学研究生学位论文控制全过程,实现橡胶加工电脑化、设各自动化、产品高精度化、生产调控自由化。(2)通过电机高性能化,侈动机构高效化,使橡胶加工机械进一步自动化、小型化和功能化,逐步达到省资源、省场地、省调整的目的。总之,世界橡胶的生产技术是向着两极的方向发展。一方面是追求降低成本化(包括提高生产效率,使用廉价原材料),使产品结构简易化、工艺直流化;另一方面是进一步走向高性能比(包括提高特性,增加功能),减少不均已差异性,使质量得到彻底保证和控制。归纳起来,集中为一句话:提质降耗,高性能低成本。在竞争日益激烈的今天,企业生存的关键是生产的效率和产品的成本。而现在制约该厂生产最主要困难就是设备故障率高、生产效率低、维护费用昂贵,从而影响了生产效率和产品的质量,一定程度上也增加了工人的劳动强度。由此看来,改造势在必行。这次改造主要是为了提高产品的生产效率,减少工人的劳动强度,从而提高企业的经济效益和生命周期。1.4论文的主要内容究。本论文的主要研究内容为:第二章. 基于现场总线技术的内衬层生产线改造及卷曲装置控制系统的研第三章.第四章.第五章.第六章.恒张力模糊控制器的设计及其在PLC控制中的实现。模糊控制的lIIATLAB仿真及与传统PID控制进行比较。系统软件设计、故障监视诊断与状态监视报警信息。本课题的回顾和展望播放器加载中，请稍候...
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