轮胎硫化罐监控系统及硫化过程控制设计与研究论文.pdf

上海交通大学
硕士学位论文
轮胎硫化罐监控系统及硫化过程控制设计与研究
姓名:朱妙其
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:张文渊
20040528
上海交通大学硕士学位论文摘要
轮胎硫化罐监控系统及硫化过程控制设计与研究

摘要

轮胎硫化罐监控系统是车间监控网络系统的一个重要组成部分本文
以上海大中华正泰轮胎公司轮胎硫化罐建立监控系统和硫化过程控制为
中心详细讨论了实现轮胎硫化罐监控系统的控制网络技术可编程序
控制器先进控制技术计算机通信技术及自由度的串级控
制技术在硫化过程控制中的应用研究给出了硫化罐建立监控系统软硬
件的总体设计和详细实现过程或研究过程并首次将自由度的串
级控制技术应用到轮胎硫化过程控制的研究中去
轮胎硫化罐监控系统采用三层结构即现场总线层
监控层和信息管理层各层相互通信实现信息从上到下
的贯通体现了将控制网络与企业数据网公共数据网
进行一体化集成的思想系统采用上位计算机与主从
监控方式上位计算机用进行客户端程序开发建立硫
化过程控制对象人机接口本文从轮胎硫化罐监控系统的需求分析开始
详细讨论了建立轮胎硫化罐监控系统的理论背景实践时的各种考虑和
实现轮胎硫化罐监控系统的过程与细节重点说明了本系统中将采用基
于的现场总线和工业以太网的必要性和应用研究
硫化过程是一个极其复杂的复合介质的非线性系统目前国内外确
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定轮胎的最佳硫化时间的方法有定时硫化和等效硫化等效硫化虽然
能改善轮胎的性能节约能源但需要建立复杂的硫化过程模型且控
制实现困难而定时硫化虽然硫化效果较差但只要硫化温度能控制稳
定硫化效果明显改善且控制实现方便建立轮胎硫化过程控制的新
方法对于轮胎的生产具有重要的意义已有的定时硫化过程控制方法采
用单回路温度外温内温控制法本文讨论了这种方法的优缺点
并通过分析自由度的串级控制技术的特点将自由度的串
级控制技术用于定时硫化过程控制提出了一种以硫化罐内温为
目标值硫化罐内温控制器的输出作为内温出口温度控制
器的设定值从而就形成了硫化罐内温和内温出口温度的
串级控制系统它将成为硫化罐定时硫化过程控制的新方法

关键字可编程序控制器现场总线通信工业以太网
自由度的串级控制
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上海交通大学
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论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本
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本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担




学位论文作者签名朱妙其

日期 2004 年 9 月 18 日
上海交通大学
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本学位论文属于
不保密
请在以上方框内打



学位论文作者签名朱妙其指导教师签名张文渊

日期年 9 月 18 日日期年 9 月 18 日
第一章绪论
第一章绪论
论文的产生背景
轮胎硫化按硫化设备可分为硫化罐和硫化机硫化硫化罐是轮胎硫化的主要设
备俗称立式水压硫化罐罐体直径有
等规格硫化罐罐体深同时可多模型成组装罐生产效率高是沿用已久的硫化设
备但只是辅助工序多劳动强度大机械化自动化程度低罐体因深度大使上
下模型的温差增大影响产品质量硫化罐的温度压力数据采集记录方法还采用打
点式记录仪目前虽然国外基本已淘汰硫化罐但国内基于国情而且其生产效率高的
特点所以一方面对外胎硫化罐进行温度压力数据采集记录方法技术改造另一
方面提升硫化部门整体的自动化及管理水平减轻劳动强度降低生产成本保证产
品硫化质量目前全世界大约生产亿条轮胎其中固特异普利司通米西林占
而且市场还将不断扩大市场竞争越来越激烈所以各大轮胎公司和集团的主
攻方向是提高技术水平和轮胎质量
硫化是制造轮胎的最后一道生产工序也是最关键的一道生产工序它通过在轮
胎生胎中采用加硫技术提高橡胶轮胎的坚韧性和耐用性但在硫化过程中轮胎的
硫化时间随硫化过程中的温度压力等因素的变化而变化必须加