基于现场总线的胎面挤出联动线控制系统设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着我国汽车工业的快速发展，对轮胎的产品质量提出了更高的要求。胎面是轮胎生产过程中的重要半成品之一，其质量直接关系到轮胎成品的整体性能。论文针对青岛黄海橡胶集团的大型新建项目——眙面挤出联动生产线，设计开发了一套基于Profibus—DP现场总线的控制系统，实现胎面挤出、喂料、收缩、冷却、称重、定长裁断、温控等全钢载重子午线轮胎胎面生产重要工艺参数的监测和控制。整个控制系统采用IPC+PLC+Profibus—DP现场总线的整体结构，有效地解决了由于工艺复杂、I／o点数多且分布分散、设备类型多

2、样、控制协调性要求高所带来的控制问题。控制系统以交流变频器、直流调速器、远程分布式I／O、伺服位置控制器、触摸屏等构成现场底层DP从站，实现各传动点的驱动以及测控信息处理的现场化；以S7～300PLC为DP主站，通过与各从站的总线通讯实现各从站工作的高度协调～致；以IPC为操作站，实现数据显示、报警处理、配方管理、报表打印等功能。整个控制系统结构清晰、功能分布明确，既体现了“分散控制、集中管理”的分布式控制思想，更体现了现场总线控制系统全数字通讯、高度开放性、互操作性、互换性的技术优势。辅线速度链整定计算既是胎面挤出联动

3、线控制高度协调性的表现，又是控制的难点所在。论文在联动线辅线速度链整定计算中应用了～种模糊PID参数自整定算法，根据控制系统在响应的不同阶段对P、I、D三个参数的不同要求在线整定计算PID参数，显著地改善了联动线辅线电机速度匹配的实际控制效果。此算法既充分利用了已有的PID参数整定结果，又不需要对象精确的数学模型，简单易行。胎面挤出联动线控制系统已经投入运行，达到了预期的设计要求，取得良好的经济效益，并具备一定的工程借鉴参考价值。论文详细介绍了胎面挤出联动线的生产工艺流程、控制系统的总体结构设计、硬件选型、ProfibU

4、S-DP通讯的工作原理及其在胎面挤出联动线控制系统中的应用、相关控制算法的原理和仿真、控制软件的编制、系统的调试等内容。关键词：胎面挤出联动线，现场总线控制系统，Profibus．DP，模糊PID参数自整定武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChineseautomobileindustry,themarketdemandfortirequalityishigherandhi曲er．Thetreadisoneofthemostimportantsemi+manufac

5、turedgoodsintiremanufacturing，becauseitsqualitydeterminatestheperformanceoftire-manufacturedgoods．Inordertorealizethemonitorandcontrolofimportantmanufacturingparametersduringthetreadextruding，feeding，contracting，cooling，weighting,cutting,acontrolsystembasedonProf

6、ibus-DPisdevelopedforatreadextrudinglineinYellowSeaRubberGroup，Qingdao．ThecontrolsystemadoptsaIPCplusPLCplusProfibus—DPfieldbusstructuretosolvethecontr01problemsefficientlyresultedfromthecomplexityofthemanufacturingflow,excessivenessanddisperseofI／O，multiplicityo

7、fequipments，highdemandofharmonizationbetweencontrolequipments．Inthecontrolsystem，ACinverters，DCrectifiers，remotedistributedI／O，servopositioningcontroller,andtouchpanelformtheDPslavesinthesitefieldtorealizethedriveandcontrol；aSiemensS7．300PLC．whichactsasaDPmaser,i

8、susedtoharmonizetheworkamongtheseDPslavesviafieldbuscommunication；aIPCisusedtodisplayparameters，dealwithalarminformation，managerecipe，printreportforms．Thecontr