Page 116 - 《橡塑技术与装备》2025年8期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

器是控制系统的输入部件，通过检测和采集硫化机械 精确地测量和控制负压值，确保硫化过程的稳定
运行状态和参数的变化，将其转换成数字或模拟信号， 性和可靠性。
传送给控制器。传感器的种类有很多，比如温度传感 1.2.3 可扩展性
器、压力传感器、位置传感器等。这些传感器可以帮 程序能够适应不同型号硫化机，具有较强的兼容
助控制器了解硫化机械运行状态和参数，从而进行相 性。
应的控制。 1.2.4 用户友好性
执行机构通过控制信号实现对硫化机械各个部件 程序具有直观的用户界面和操作流程，易于操作，
的控制。例如，执行机构可以调节调整压力、加热功率、 方便维护。
控制胶囊传送等。执行机构可以是电动机、气动元件、 1.3 功能模块
液压元件等，其控制方式可以是开关控制、调速控制、 1.3.1 数据采集模块
位置控制等。控制器则是硫化机械自动化控制系统的 通过传感器等设备采集抽真空过程中的负压值数
核心部件，它接收传感器采集到的数据，并根据预设 据，并将数据传输给上位机。
的控制算法进行处理，生成相应的控制信号，控制执 1.3.2 数据处理模块
行机构实现对硫化机械的控制。控制器可以是单片机、 对采集到的负压值数据进行分析和处理，判断是
PLC 等，也可以是计算机等。人机界面则是控制系统 否存在异常情况。
与操作人员之间的接口，方便操作和监测控制系统运 1.3.3 控制模块
行状态。常见的人机界面有触摸屏、键盘、显示器等。 根据数据处理结果，对抽真空过程进行实时控制，
人机界面可以帮助操作人员实现对控制系统的设定、 如调整抽真空速度、停止抽真空等。
监测和操作，提高硫化机械的自动化程度和运行效率。 1.3.4 显示模块
在硫化机械控制系统的设计中，首先需要确定使 显示抽真空过程中的负压值、异常情况等信息，
用的传感器类型和位置。根据硫化机械的不同部位和 方便操作人员及时了解生产情况。
参数，选择合适的传感器来检测和采集硫化机械的运 1.3.5 报警模块
行状态和参数，如温度、压力、胶囊位置等。合理的 当抽真空过程中出现异常情况时，发出报警信号，
传感器位置可以提高传感器的采集精度，从而保证硫 提醒操作人员及时处理。
化机械运行的可靠性和稳定性。其次，在选择执行机 1.4 软件设计
构和控制器时，应根据硫化机械的结构和工作特点进
1.4.1 数据采集
行选择。对于加热控制，需要选择适合硫化机械的加 采用高精度传感器采集抽真空过程中的负压值
热元件和功率控制器，以实现精准的温度控制。对于 数据，并通过 RS485 总线将数据传输给上位机。为
压力控制和胶囊传送控制，需要选择适合的执行机构 了保证数据传输的稳定性和可靠性，我们采用了基于
和控制器来实现对硫化机械的控制。此外，控制器的 Modbus 协议的通信方式。
选型应该考虑控制算法、通讯协议和接口等因素。最
1.4.2 数据处理
后，设计人机界面应该便于操作和监测。人机界面应 对采集到的负压值数据进行滤波、平滑等处理，
该直观、易于操作，并提供足够的监测信息，以便及
以消除噪声和误差。然后，通过比较历史数据和实时
时掌握硫化机械的运行状态。例如，应该提供温度和 数据，判断是否存在异常情况。如果检测到异常情况，
压力等参数的实时监测和趋势图表，以便操作人员及 程序将立即采取相应的措施，如调整抽真空速度、停
时调整控制参数。此外，还应该考虑人机界面的安全
止抽真空等。
性，防止非法操作或误操作引发事故。设计原理还需
1.4.3 控制算法
具备以下性能 ： 根据数据处理结果，采用模糊控制算法对抽真空
1.2.1 实时性 过程进行实时控制。模糊控制算法能够根据负压值的
实时监测和控制硫化机胶囊中的压力，通过监测 变化趋势和历史数据，自动调整抽真空速度，保证硫
负压值，及时发现和处理异常。 化过程的稳定性和可靠性。
1.2.2 准确性

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·66· 第 51 卷 第 期