轮胎硫化机群控系统的升级改造

张继超

(风神轮胎股份有限公司，河南 焦作 454000)

硫化机是橡胶行业硫化的主要设备，硫化机群控系统更是硫化车间的核心。硫化机群控系统是将硫化车间所有硫化机通过建立通讯网络，使每一台硫化机都能和群控室中的计算机通讯，以达到计算机通过通讯网络集中管理的目的，系统能够实时反映所有机台的设备现状、生产参数、工艺参数等，并对工艺报警做及时的处理，实现使所有管控设备融入到公司的信息系统中，而原有系统不能满足这些要求，因此需要对系统进行升级改造。

一 概述

(一)现有设备的现状

群控室中原有的两台上位机为当时(2001年)DELL高性能工业用计算机(windows NT Workstation 4.0操作系统、10G硬盤，PIII866MHZCPU，128M内存，fix组态软件)通过与一套GE(CPU为GE90－30系列IC693CPU350)的PLC控制系统经过同轴电缆组网，实现对30台硫化机进行网络群控。但随着计算机技术的快速发展，原来的计算机硬件已无法买到，而现在的新计算机无法安装windows2000操作系统及FIX组态软件，系统一旦损坏势必将影响生产，甚至无法生产。

(二)设备改造范围

包括升级上位机硬、软件，升级PLC的CPU模块，采用以太网(RJ45)进行组网，且保留控制系统中原有的数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块。程序升级要忠实原程序，同时配备编程器，能与PLC通讯，以便实时监控程序运行，查找排除故障。

改造后的系统要求上位机增加主管道压力、温度显示、记录。(主要包括主管道进水温度、压力，主管道回水温度、压力)。

(三)设备改造具体内容及要求

1.PLC系统升级CPU模块，型号为IC695CPE305。

2.升级更换主机架，型号为IC695CHS012;同时更换主机架电源模块，型号为IC695PSA040。

3.升级更换以太网模块，型号为IC695ETM001，采用RJ45形式组网。

4.升级组态软件FIX至iFIX5.1版本。

5.升级更换两台工控计算机，采用台湾研华工业级工控计算机。

6.上位机要增加显示和记录主管道进水温度、压力，主管道回水温度、压力共四路模拟量，增加一体化温度变送器2件，压力变送器2件(霍尼韦尔产品)。

7.增加组网用的交换机一台。

8.重新设计编写PLC程序，程序升级忠实原程序功能及动作要求。

9.重新设计编写上位机监控系统软件，且忠实原有功能，编程软件能在windowsXP或更高版本操作系统运行。

系统结构图如下。

南63.5″厂房30台硫化机群控系统结构图

二 控制方案

(一)上位机功能及显示画面

主要画面:画面布局如下图所示。

(二)保留原有的各项功能

1.参数列表:每个硫化机各工艺参数实时显示。主要有:外温、内温、内压、冷凝水温度、硫化时间、升温时间、剩余时间等。

2.曲线画面:显示每台硫化机工艺参数的实时曲线。

3.回路图:外温设定值和实际值以棒图的形式显示出来，点击按钮进入调整曲线子画面，可以修改PID参数，调整回路参数设定值。

4.产量显示画面:显示每台硫化机当天每班的硫化产量。

5.参数设置画面:分两页，第一页是量程、报警限修改画面，可以修改外温设定值、报警限及各工艺参数的上下限等。第二页是冷凝水温度控制画面，便于整定冷凝水温度控制参数。

6.打印画面:可以打印曲线，产量班报、月报等。

7.查询画面:可以通过硫化机号查询该台硫化机工艺参数。

三 控制站主要功能

1.数据采集:对主要硫化机工艺参数进行数据采集，主要采集参数有:外温、内温、内压、冷凝水温度等。通过以太网实时传到上位机。

2.报警:外温超过报警限，DO模块输出2秒脉冲，驱动现场控制柜报警指示灯闪烁，按下确认按钮后，指示灯变成平光，信号恢复正常后，报警指示灯熄灭。

3.外温控制:外压温度经采集模块采集后，和设定值比较，经过处理、PID+模糊控制，控制现场调节阀，‘来控制外温。其控制精度为±1℃。

4.冷凝水温度控制:冷凝水温度，经温度模块采集，和设定值比较，通过DO模块输出，控制现场电磁阀的开、关，达到控制冷凝水定温自动排放的目的。

5.位机所有采集数据可通过中间接口传送给ERP等信息管理系统，使所有管控设备融入到公司的信息系统中。

四 系统的功能

整个系统改造后，具有以下的功能:

(一)PLC的程序要忠于原程序，该程序包含硫化机外温、内温、内压显示及外温PID控制等。

(二)上位机的功能。(1)上位机可监控网络运行情况，可进行网络诊断。(2)上位机的软件采用IFIX5.1组态软件，不改变原操作习惯。(3)实时生产数据显示，记录。硫化机温度、压力等采样点数据实时显示，记录。轮胎产量显示，记录。数据更改，生产计划下达。硫化机操作记录。设备开、停机、维护记录。硫化机报警显示，记录。(4)系统接收到条码信息，自动与工艺数据整合，生成标准格式的文本数据，上传到MENS信息网，供其他系统访问。

[1]王明江.中国橡胶行业商务宝典.2004:105—110

[2]张占兴，杨树平.橡塑技术与装备2013年第三十九卷第4期