摘 要：在簡介橡膠工業(yè)技術自動化進步背景和硫化工藝原理的基礎上，詳細討論基于臺達機電產(chǎn)品的同步變頻傳動設計技術。
關鍵詞：橡膠硫化 變頻器 同步傳動
1 引言
信息技術和光機電一體化技術等高新技術的發(fā)展有力地促進橡膠工業(yè)技術進步。利用高新技術改造傳統(tǒng)橡膠工業(yè)，生產(chǎn)技術向高新技術發(fā)展，是建設橡膠工業(yè)強國的必由之路。目前，橡膠工業(yè)仍是手工操作比較多的一個產(chǎn)業(yè)，特別是輪胎、膠鞋等部件比較多的產(chǎn)品，僅成型就有十幾道工序，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，嚴重影響了橡膠工業(yè)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)達國家都把橡膠產(chǎn)品的成型工序為重點,通過計算機技術、光機電一體化技術和機器人技術，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)方面取得了重大發(fā)展。
2 連續(xù)硫化生產(chǎn)工藝控制
2.1 硫化成型
硫化成型是橡膠加工的重要工藝。為改善橡膠制品的性能，生產(chǎn)上要對生橡膠進行一系列加工過程，在一定條件下，使膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學反應，使其由線型結構的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結構的大分子，使從而使膠料具備高強度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等等優(yōu)良性能。這個過程稱為橡膠硫化。一般將硫化過程分為四個階段，誘導－預硫－正硫化－過硫。為實現(xiàn)這一反應，必須外加能量使之達到一定的硫化溫度，然后讓橡膠保溫在該硫化溫度范圍內完成全部硫化反應。
2.2連續(xù)硫化工藝控制
（1）微波橡膠硫化設備及生產(chǎn)工藝。帶骨架的橡膠制品微波橡膠硫化的基本工藝流程為：從擠出機擠出的成型品通過輸送帶或輥道傳送，進入微波硫化裝置，在此處橡膠迅速升溫到硫化溫度，然后進入二次硫化的熱風槽保溫完成該產(chǎn)品的發(fā)泡及硫化過程。微波橡膠硫化生產(chǎn)線的組成包括放線設備、擠出機、高溫定型設備、微波硫化設備、熱風硫化設備、冷卻段、牽引機、裁斷機、打孔機等組成。
（2）工藝傳動控制。放線設備及放線張力控制后,由預成型輥輪架穿過并加熱,被擠塑機擠出的橡膠材料覆蓋外套；覆蓋了橡膠外套的線材,進入生產(chǎn)線主速牽引裝置,經(jīng)過高溫硫化由變頻器控制每分鐘的生產(chǎn)速度，再經(jīng)由履帶輔助牽引進入后處理階段；在芯金折斷和成型裝置,經(jīng)過張力架檢測張力作為張力反饋,速度由主速給定,勻速而且恒定張力的送線,經(jīng)計米器控制后切割成型；在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級可以微調并后級同步調整。而鋼帶放線和成型控制系統(tǒng)工作在恒轉矩方式;在速度方式引起的轉矩波動被轉矩控制系統(tǒng)控制,相互配合以保證速度和張力的恒定。
3 變頻器同步傳動系統(tǒng)
3.1 同步傳動系統(tǒng)原理設計
在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級可以微調并后級同步調整，速度同步問題解決方案如圖1所示。
配置設計：3臺5.7寸1711STN HITECH海泰克觸摸屏；1臺DVP12SA臺達PLC；4臺VFD007B43A變頻器。
此配置只涉及生產(chǎn)線四臺變頻器同步。整個生產(chǎn)線控制有三臺人機，4臺變頻器，四臺變頻器頻率控制一流水線，分成四段控制，項目主要利用臺達通訊的便利性，用通訊的方式，隨時隨地讀變頻器的頻率，只要發(fā)現(xiàn)其中一臺變頻器頻率有變化，會根據(jù)一定的比例，后續(xù)幾臺變頻器跟著變化，以便處理四段速度的同步以控制張力，而三臺人機組成主從，安裝在每一個工作段,每一臺人機的界面做成完全一樣，操作的時候，可以在任意一臺觸摸屏上操作，以方便操作工人的操作。原先客戶用過通過人機UP/DOWN的方式進行微調，但是客戶反映不是比較方便，用過臺達四路同步控制器，但是客戶此次的要求，需要在人機上設主頻、比例的關系，但是，而此次人機經(jīng)銷商選用的是HITECH人機，而其HITECH人機只有兩個通訊口，而其通訊口都已被占用，故無法使用同步控制器。
圖1 速度同步問題解決方案
3.2 同步控制要求分析
四臺變頻器，當其中一臺變頻器頻率有改動時（通過模擬量改動，或者主頻、比例給定）有改動時，那后續(xù)的幾臺變頻器就會自動改正頻率，以保證同步。而且，當同時有兩臺以上變頻器頻率通過模擬量微調或者通過人機改變比例、主速時，那以前一臺為準，后續(xù)幾臺的頻率值修改都必須屏蔽掉，例如現(xiàn)場有兩個操作工同時修改第二臺、第三臺變頻器的模擬量進行微調頻率，那頻率修改值以第二臺為基準。
3.3 流水線傳動關系設計
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