高精度工程輪胎胎面仿形纏繞控制系統(tǒng)的設計

1、高精度工程輪胎胎面仿形纏繞控制系統(tǒng)的設計高精度工程輪胎胎面仿形纏繞控制系統(tǒng)的設計趙龍陽黃廷磊孟瑞敏（桂林電子科技大學，廣西桂林541004）摘要：要：本文提出了一種以上位機為核心，充分利用上位機強大的運算能力和編程的靈活性來實現(xiàn)工程輪胎胎面仿形纏繞控制的方法。文中從電氣原理、控制原理、軟件設計等方面介紹了工程輪胎胎面仿形纏繞控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。目前，該系統(tǒng)已經在多個廠家投入應用，效果良好。關鍵詞關鍵詞：工程機械輪胎；胎面仿形纏繞；上位機

2、；下位機Abstract:Abstract:ThispaperproposedanovelcontrolmethodfimplementingthetreadwindingofOTRtirewhichfeaturesthecentralroleoftheuppercomputerinmanufacturingprocess.Thecomputationpowerprogrammingflexibilityoftheuppercomput

3、erallowsftheusageofmeefficientalgithmstoimprovethecontrolprecision.Theelectricalcontrolsoftwaredesigningaspectsofthemethodaredescribedinthispaper.Itisshownthattheapplicationsofthemethodinseveralengineeringtiremanufacturi

4、ngcompanyhavereducedthemanufacturingcostsignificantly.KeyKeywds:wds:OTRtiretreadwindingmastercomputerslavecomputer隨著我國基礎設施建設的持續(xù)高速發(fā)展和國際工程輪胎產業(yè)向我國轉移，大型工程機械輪胎的需求量不斷增加。伴隨著輪胎原材料漲價，市場競爭的加劇和對輪胎規(guī)格、品種、整體性能要求也越來越高，采用傳統(tǒng)的方法制造工程機械輪胎已經

5、不能滿足市場的需求[1~3]。對于工程輪胎的胎面成型，傳統(tǒng)的方法有靠模纏貼法和成型機套筒法[4]，這兩種方法均有胎面密實性差，勞動強度大，產品規(guī)格單一的缺點。胎面仿形纏繞技術這種新的胎面成型技術應運而生，其在速度、質量、工人勞動強度以及改變產品規(guī)格方面相比于傳統(tǒng)方法有無可比擬的優(yōu)勢。仿形控制的目標是用膠條在原始毛胚上纏繞出符合重量要求及工藝設定的標準外廓形狀（如圖3）。仿形方法有兩種：一是基于膠條形狀進行的開環(huán)控制，對膠條的形狀要求高，

6、如Mcneil公司生產的纏繞設備采用這種方法；二是基于實時纏繞外形厚度檢測的閉環(huán)控制法，此方法相對于方法一大大降低了對膠條形狀的要求。輪胎胎面仿形纏繞系統(tǒng)是由上下位機組成的控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)解決方案是以下位機PLC為核心進行控制[4]，上位機向下位機傳送生產配方參數(shù)和繪制纏繞曲線圖形[4~6]。本文實現(xiàn)了一種以上位機為核心、利用外廓檢測方式進行閉環(huán)控制的工程胎仿形纏繞方法，其主要優(yōu)點是利用上位機強大的運算能力和編程的靈活性實現(xiàn)復雜的仿形纏繞

7、控制算法，提高控制精度，易于實現(xiàn)多層纏繞控制，而下位機則完成整條生產線速度的聯(lián)動、手動控制、信號采集和自動控制執(zhí)行。1系統(tǒng)組成胎面纏繞生產流程如圖1所示。胎面膠經擠出機均勻塑化后擠出熱膠棒，通過浮動輥后進入壓片機，在將膠棒壓成相應配方需要的膠片后進入冷卻鼓冷卻，冷卻后的膠片送入纏繞機纏繞到纏繞鼓上，在纏繞機和纏繞鼓的復合運動下纏貼出所需的胎面。上位計算機采用研華工控計算機，其主要功能包括以下幾個方面：一是存儲各種型號輪胎的配方輪廓數(shù)據和

8、控制參數(shù)。胎面外廓數(shù)據參數(shù)輸入的如圖3所示，其胎面坐標值（L1H1），（L2H2），（L3H3），（L4H5），（L6H6），（L7，0）勾勒出輪胎的外觀形狀，根據工藝要求可以增加配方輪廓坐標點，控制參數(shù)包括聯(lián)動速度數(shù)據和優(yōu)化控制的參數(shù)；二是上位機根據PLC采集到的信號，發(fā)出控制指令由PLC執(zhí)行。如按“確定起點”按鈕，PLC接收信號后傳給上位機，上位機開始執(zhí)行掃描基線的控制過程并對PLC發(fā)送相應的指令，直至完成控制；三是在纏繞過程中首先