Page 73 - 《橡塑技术与装备》2026年4期

智能与数字化应用
INTELLIGENT AND DIGITAL APPLICATIONS

调整充气阀的开度，使轮胎压力始终保持在设定值， 管理层能够实时获取装配线的运行状态、生产数据等
确保轮胎在使用过程中的压力稳定性。 信息，为生产管理人员提供决策支持，实现生产资源
（2）分段调节 ：将轮胎充气过程细分为多个阶段， 的优化配置和生产过程的高效管理。
针对每个阶段设定不同的压力值，通过逐步调整压力， 3.2 控制系统功能模块
实现轮胎的精确充气，满足不同类型轮胎的充气需求。 控制系统主要由以下几个功能模块构成 ：
2.4 轮胎装配精度控制技术 （1）充气控制模块 ：依据设定的轮胎压力参数，
轮胎装配精度控制技术主要包括以下两个方面 ： 精准控制充气阀、压力传感器等设备，实现轮胎的自
（1）轮胎定位 ：借助高精度的传感器和执行机构， 动充气过程，确保充气压力的准确性和稳定性。
实现轮胎在装配过程中的精确定位，确保轮胎在各个 （2）装配控制模块 ：负责控制装配机器人、输送
装配环节中的位置准确性，为提高装配精度奠定基础。 带等设备，协调各设备之间的工作节奏，完成轮胎的
（2）装配误差补偿 ：通过对轮胎装配误差的实时 自动装配任务，保证装配过程的高效性和准确性。
监测和分析，及时调整装配设备的参数，实现对装配 （3）压力检测与调节模块 ：实时监测轮胎压力变
误差的实时补偿，有效提高轮胎的装配精度，降低次 化，通过控制调节阀等设备，对轮胎压力进行精确调
品率。 节，使轮胎压力始终保持在理想范围内。
2.5 电气系统 （4）故障诊断与安全保护模块 ：持续监测系统的
电气系统作为装配线的动力和信号传输核心，包 运行状态，一旦发现异常情况，能够迅速进行故障诊
括电源、配电箱、电缆、传感器、执行器等。它为装 断，并及时发出报警信号。同时，采取相应的安全保
配线的各个设备提供稳定的电力供应，并实现设备之 护措施，如紧急停机等，确保系统安全运行，避免事
间的信号传输与协同工作，保障装配线的正常运行。 故发生。
2.6 辅助设备 3.3 控制策略与算法

辅助设备在提高装配线运行效率和安全性方面发 针对轮胎自动充气装配线的复杂特点，采用了以
挥着重要作用，主要包括轮胎定位装置、安全防护装 下先进的控制策略与算法 ：
置、照明设备等。轮胎定位装置进一步提高轮胎定位 （1）模糊控制 ：鉴于轮胎充气过程中存在的非线
的准确性 ；安全防护装置为操作人员和设备提供全方 性、时变性等问题，采用模糊控制算法能够有效提高
位的安全保障，安全防护系统符合 ISO 13849 标准 ； 系统对参数变化的适应能力。在轮胎自动充气控制策
照明设备则为生产环境提供良好的光照条件，提高生 略方面，创新性地提出了一种基于模糊 PID 的控制策
产操作的可视性和准确性。 略。经仿真和实验验证，实现对充气过程的智能控制，
提高充气质量和稳定性。
3 控制系统总体设计 （2）PID 控制 ：在压力检测与调节模块中，运用
3.1 控制系统架构 PID 控制算法，能够快速、稳定地调节轮胎压力，使
根据轮胎自动充气装配线的工艺流程和实际生产 其迅速达到并保持在设定值，满足生产过程对压力控
需求，控制系统采用分层架构，具体分为三个层次 ： 制的高精度要求。
（1）现场设备层 ：主要由各类传感器、执行器等 （3）神经网络 ：利用神经网络强大的数据处理和
设备组成，负责实现生产过程中数据的实时采集，并 学习能力，对装配过程中的大量数据进行训练和分析，
准确执行控制层下达的控制命令。 从而优化装配工艺参数，提高轮胎装配精度，降低装
（2）控制层 ：以可编程逻辑控制器（PLC）、工业 配误差。
控制计算机等为核心设备，承担着控制策略的具体执 3.4 硬件设计
行和数据处理任务。通过对现场设备层采集的数据进 控制系统硬件主要包括以下关键部分 ：
行分析和处理，依据预设的控制策略，向现场设备层 （1）控制器 ：选用高性能、高可靠性的 PLC 作
发送相应的控制指令。 为主控制器，其具备强大的运算能力和丰富的接口资
（3）管理层 ：主要包括监控与调度系统，用于实 源，能够实现对各功能模块的精准控制和高效管理。
现对整个装配线的全面监控、生产调度和管理决策。 （2）传感器 ：配备高精度的压力传感器、位移传

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