【正文】 擴(kuò)展。由于它的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用眾多儀器廠家支持的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。適用于精確度要求高，但對(duì)計(jì)算機(jī)速率要求和總線控制實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合應(yīng)用。在標(biāo)準(zhǔn)情況下，一塊 GPIB 接口卡可帶多達(dá) 14 臺(tái)的儀器，電纜長(zhǎng)度可達(dá) 20m。它的出現(xiàn)使電子測(cè)量由獨(dú)立的單臺(tái)手工操作向大規(guī)模自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展。它的最大好處是可以與筆記本計(jì)算 機(jī)相連，方便野外作業(yè)，又可與臺(tái)式 PC 相連，實(shí)現(xiàn)臺(tái)式和便攜式兩用，非常方便。但因插卡式儀器價(jià)格便宜，因此其用途廣泛，特別適合于工業(yè)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)、各種實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)部門(mén)使用。它充分利用了計(jì)算機(jī)的總線、機(jī)箱、電源以及軟件的便利，其關(guān)鍵在于A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)。虛擬儀器的構(gòu)成如圖 所示。 Nl 的虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的 FO 設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。 (4)無(wú)縫集成 虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。 (3)開(kāi)發(fā)時(shí)間少 在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上， Nl 高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器 儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。這些都得益于 Nl軟件的靈活性，我們要做的只是更新計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)自己的系統(tǒng)。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。它功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)示波器、邏輯分析儀、頻譜儀、信號(hào)發(fā) 生器等多種普通儀器全部功能，配以專用探頭和軟件還可檢測(cè)特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、汽油標(biāo)號(hào)、爐窯溫度、血液脈搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)；它操作靈活，完全圖形化界面，風(fēng)格簡(jiǎn)約，符合傳統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣，用戶不經(jīng)培訓(xùn)即可迅速掌握操作規(guī)程。 虛 擬 儀 器 開(kāi) 發(fā) 者虛 擬 儀 器 軟 件 面 板虛 擬 儀 器 軟 件 開(kāi) 發(fā) 平 臺(tái)底 層 驅(qū) 動(dòng) 程 序硬 件 模 塊虛 擬 儀 器 開(kāi) 發(fā) 者操 作 系 統(tǒng) 圖 虛擬儀器開(kāi)發(fā)框圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 12 虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。由于 VI 的模塊化、開(kāi)放性和靈活性，以及軟件是關(guān)鍵的特點(diǎn)，當(dāng)用戶的 測(cè)試要求變化時(shí)可以方便地由用戶自己來(lái)增減硬、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測(cè)試要求。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件（如 GPIB， VXI， RS232， DAQ 板）和可重復(fù)用庫(kù)函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)與觸發(fā)。 虛擬儀器的特點(diǎn) 虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的功能化硬件模塊和計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的電子 測(cè)試儀器，而軟件是虛擬儀器的核心 [6][7][8]，如圖 所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件，而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動(dòng)軟件使得系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與儀器的硬件變化無(wú)關(guān)。虛擬儀器技術(shù)強(qiáng)調(diào)軟件在測(cè)控系統(tǒng)中的重要的地位，但也并不排斥測(cè)試硬件平臺(tái)的重要內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 11 性。 虛擬儀器的概況 所謂虛擬儀器，就是在通用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上定義和設(shè)計(jì)等同常規(guī)儀器的各種功能，用戶操作計(jì)算機(jī)的同時(shí)就是在使用一臺(tái)專門(mén)的電子儀器。隨著現(xiàn)代軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為研究的方向。 虛擬儀器的概念，是美國(guó)國(guó)家儀器公司（ National Instruments Corp 以下簡(jiǎn) NI公司）于 1986 年提出的。虛擬儀器技術(shù)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，它推動(dòng)著傳統(tǒng)儀器朝著數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 10 第二章 LabVIEW的 簡(jiǎn)介 虛擬儀器的產(chǎn)生 微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)展及其在電子測(cè)量技術(shù)與儀器上的應(yīng)用，新的測(cè)試?yán)碚?、新的測(cè)試方法、新的測(cè)試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，在許多方面已經(jīng)突破的傳統(tǒng)儀器的概念，電子測(cè) 量?jī)x器的功能和作用已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。 對(duì)于問(wèn)題（ 1），通過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的大量研究，一般從兩方面來(lái)解決，一方面通過(guò)制定新的材料配方， 使硫化過(guò)程中輪胎內(nèi)部各區(qū)域的溫度上升速度基本一致；另一方面，通過(guò)在硫化前對(duì)輪胎進(jìn)行預(yù)熱，使硫化開(kāi)始時(shí)，輪胎內(nèi)部保持較高的溫度，從而加快輪胎內(nèi)部各點(diǎn)的硫化速度，以達(dá)到硫化程度的內(nèi)外均。硫化中，外界條件一般存在一定的波動(dòng)，它對(duì)輪胎的硫化效應(yīng)影響很大。輪胎內(nèi)部組成材料的不均勻必然導(dǎo)致其內(nèi)部溫度上升速度的不均 勻，最終使得其內(nèi)部各區(qū)域硫化程度的不均勻。同時(shí)，輪胎內(nèi)部各部分的組成材料是不同的，圖 為輪胎的截面圖。 （ 1） 如何提高輪胎內(nèi)部各點(diǎn)硫化程度的均勻性。若抽真空過(guò)度，膠囊會(huì)緊貼中心機(jī)構(gòu)，上環(huán)下降時(shí)容易夾破膠囊（ B 型硫化機(jī)）。 由于主排時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響到硫化效率，因此主排管徑的設(shè)定和走向以及輔助措施（如安裝排空管）對(duì)主排的效果至關(guān)重要。其中熱排是為了把膠囊中的冷凝水排出。 第 8 步的開(kāi)模壓力一般設(shè)置為 。 第 4 步可采用兩種方式：用高壓蒸汽把膠囊中的過(guò)熱水趕回除氧器或設(shè)置一熱內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 8 水回收罐。 現(xiàn)代控制方法：現(xiàn)代控制硫化過(guò)程的方法是根據(jù)蒸汽管道內(nèi)的溫度實(shí)時(shí)調(diào)整硫化時(shí)間的等效硫化控制。 輪胎硫化的方法 傳統(tǒng)控制方法：傳統(tǒng)控制硫化過(guò)程的方法是定時(shí)控制，這種方法是假定橡膠硫化的過(guò)程中模柜內(nèi)溫度和壓力保持恒定，但是由于鍋爐蒸汽壓力波動(dòng)以及蒸汽在管道中傳輸溫度遞減等因素的影響，硫化溫度很不穩(wěn)定。但在實(shí)際應(yīng)用中，它們都有一些共同的問(wèn)題需要考慮，如氣體泄露、溫差、溫度下降等，其硫化工藝也尚存在一些不完善的地方，有內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 7 待進(jìn)一步從理論和實(shí)際兩個(gè)方面著手改進(jìn)。將經(jīng)過(guò)提 純和干燥后的氮?dú)怆娂訜嶂?180 度左右之后，再用壓縮機(jī)將其加壓至 兆帕，通過(guò)專用循環(huán)裝置使其在膠囊內(nèi)循環(huán)。優(yōu)點(diǎn)是，與全蒸汽硫化方式相比，減少了蒸汽耗費(fèi)，降低了能源消耗，增加了膠囊壽命，提高了合格率。 （ 3）蒸汽 /氮?dú)饬蚧?。該方式直接將高壓飽和蒸汽?入膠囊中，內(nèi)壓一般為 ~兆帕，內(nèi)溫一般為 190~210 度。它的優(yōu)點(diǎn)是，硫化效果比較均勻，外觀合格率較高，過(guò)熱水性質(zhì)穩(wěn)定，不存在溫度衰減等問(wèn)題；缺點(diǎn)是，硫化溫度低，時(shí)間長(zhǎng)，效率低，設(shè)備不易于安裝和維護(hù)。 （ 1）過(guò)熱水硫化。國(guó)內(nèi)輪胎廠家一般采用“過(guò)熱水”和“蒸汽”作為內(nèi)溫介質(zhì)。2℃的誤差。1℃以內(nèi)。 （ 5） 測(cè)溫輸入點(diǎn)為 9 點(diǎn)，即罐體上，中，下各 3 點(diǎn)。等效硫化公式（其中硫化溫度系數(shù)可調(diào)）如下： τ1/τ2=K (t2t1)/10 τ1－溫度為 t1 的硫化時(shí)間 τ2－溫度為 t2 的硫化時(shí)間 K－硫化溫度系數(shù)（該系數(shù)根據(jù)產(chǎn)品不同 為可變值） （ 3） 溫度控制精度為 177。 下圖分別為溫度壓力設(shè)定曲線。當(dāng)橡膠進(jìn)行 硫化以后，經(jīng)熱處理或其他方式能使橡膠分子之間產(chǎn)生交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而使其性能大大改善，尤其是橡膠的定伸應(yīng)力、彈性、硬度 、拉伸強(qiáng)度等一系列物理機(jī)械性能都會(huì)大大提高。 PID control。 關(guān)鍵詞： 輪胎硫化；數(shù)據(jù)采集； PID 控制； LabVIEW 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） II The tire curing temperature, pressure control system design part based on the Virtual Instrument measurement hardware and software control design Abstract This design is based on temperature, pressure control systems of tire curing which is designed by LabVIEW ,this design has used the present internationally quite advanced technologyVirtual Instrument. Virtual instrument is through the application of the process to bine with puter, software modules and instrument hardware, the user can, through a friendly graphical interface (the front panel) to operate this puter as defined in the operation of their own design of a personal the same apparatus in order to plete the test signal collection, analysis, display, data storage and so on. This paper introduces the tire curing process, mainly on the control method and its implementation of a tire curing control system. Sulfuration is An important link of impact of Tire Quality on the production of tire Curing process is affected by many factors, including temperature, pressure, time were named the three elements of vulcanization. In the three elements of tire curing, control temperature is more plicated , so in the tire curing control system, it has bee a key control system. The control system, including temperature and pressure settings for a given signal, onsite temperature and pressure of the collected signal and the regulation of temperature and pressure and so on. The ultimate control of the puter output signal to drive the implementation of institutions to control the opening of the valve, and proceed to realize the temperature control at the scene. Key words: Tire curing。該控制系統(tǒng)，包括溫度 壓力 給定信號(hào)的設(shè)定、現(xiàn)場(chǎng)溫度壓力信號(hào)的采集以及溫度壓力的調(diào)節(jié)等等。硫化過(guò)程受多種因素的影響，其中，溫度、壓力、時(shí)間被稱為硫化的三要素。 本文簡(jiǎn)要介紹了輪胎硫化生產(chǎn)過(guò)程，主要闡述了一種輪胎硫化控制系統(tǒng)的控制方法及其實(shí)現(xiàn)。 題 目： 基于虛擬儀器的輪胎硫化溫度、壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)測(cè)量控制部分軟硬件設(shè)計(jì) 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） I 基于虛擬儀器的輪胎硫化溫度、壓力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 測(cè)量控制部分軟硬件設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是基于 LabVIEW 設(shè)計(jì)的輪胎硫化的溫度 、壓力 控制系統(tǒng) ， 采用了現(xiàn)在國(guó)際上比較先進(jìn)的技術(shù) 虛擬儀器。虛擬儀器是指通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⒂?jì)算機(jī)、軟件的功能模塊和儀器硬件結(jié)合起來(lái)，用戶可以通過(guò)友好的圖形界面（簡(jiǎn)稱前面板）來(lái)操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)就像在操作自己定義、自己設(shè)計(jì)的一臺(tái)個(gè)人儀器一樣，從而完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采集、分析、顯示 、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。硫化是輪胎生產(chǎn)中影響輪胎質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。影響輪胎硫化的三要素中由于對(duì)溫度的控制比較復(fù)雜，所以在輪胎硫化控制系統(tǒng)中，它就成為系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。最終通過(guò)計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)控制閥門(mén)的開(kāi)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)溫度的控制。 data acquisition。 LabVIEW內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 1 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract .......................................................................................................................................II 目 錄 ...............................................