【正文】 序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。由以上分析可以預見,未來 PLC 將朝著多功能化、集成化、智能化、標準化、開放化的方向發(fā)展,故 PLC 雖然面臨其它自動化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn),但同時也在吸收它們的優(yōu)點, 互相融合,不斷創(chuàng)新,在今后一段時間內將與其它先進控制方式并存,共同發(fā)展。(4) PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強, 向高速度、多層次、大信息量、高可靠性及開放式的通信發(fā)展。(2) 基于以上市場需求,許多軟件廠商(例如: 華富惠通軟件公司) 正在考慮如何利用企業(yè)已經(jīng)成型的控制系統(tǒng)及新建的廠級網(wǎng)絡,開發(fā)控制系統(tǒng)軟件,幫助企業(yè)實現(xiàn)工廠自動化、信息化,為企業(yè)提供控制系統(tǒng)與管理網(wǎng)絡的集成。 PLC 的發(fā)展前景現(xiàn)在, 雖然出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的 DCS 和 FCS 控制系統(tǒng), PLC 控制也終將會被先進的 FCS 控制所取代,但是目前以及今后相當長的一段時間, PLC 還會與 DCS 和 FCS 共存,這主要基于以下原因:(1) 現(xiàn)在企業(yè)的確正在朝著自動化、信息化、開放化的方向發(fā)展,但這并不意味著要將現(xiàn)有控制系統(tǒng)推倒重來。紡織機械的輔助設備也主要由PLC控制, 如循環(huán)水系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、蒸氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、硫化線等。梳棉機也用小型PLC 控制。占各類紡織機械60%以上的織機平均每臺帶有一個小型的PLC, 主要用于檢測、報警、速度控制和機器啟?？刂啤LC 在紡織行業(yè)的應用分析。據(jù)調查, 中國冶金行業(yè)對設備的投資同比增長接近50%。PLC 在冶金行業(yè)的市場將持續(xù)增加2003 年中國的工業(yè)出現(xiàn)了快速增長, 工業(yè)產(chǎn)值同比增長在12%以上, 而且中國的最大鋼鐵出口對象—美國在2003 年下半年取消了鋼鐵附加稅, 中國鋼材對其出口也將迅速回升。 PLC 的應用現(xiàn)狀自20世紀60年代中期以來PLC產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用, 尤其近20年來計算機和信息技術的飛速發(fā)展,不斷成倍擴大的功能和成倍降低的價格, 使PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術、過程控制軟件都獲得了長足進步, 也使PLC的廣泛應用成為可能。PLC的市場的潛力是巨大的，不僅在我國，即使在工業(yè)發(fā)達的日本也有調查表明，PLC配套的機電一體化產(chǎn)品的比例42%，采用繼電器、接觸器控制尚有24%。 但是與其它國家相比，在機械加工及生產(chǎn)線方面的應用，還需要加大投入。作為原理、技術和工藝均無尖端技術難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。在多年的生產(chǎn)實踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢，如表1，還有其它的單回路智能式調節(jié)器等在市場上占有一定的百分比。在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學變化將原料轉化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作；另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制；以及大量的開關量、脈沖量、計時、計數(shù)器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量為主的——離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。 1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數(shù)字公司研制出了第一土改可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。 由于到90年代，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡稱PLC為可編程序控制器。系統(tǒng)流程見圖11，詳細程序梯形圖見附錄2。 程序的設計思路PLC的編程語言有梯形圖語言；助記符語言；流程圖（SFC）語言。我們應當遵守這樣一條原則：減少一切可以避免的，一切廢品都是浪費，都可能對環(huán)境造成污染。據(jù)統(tǒng)計，硫化垃圾已經(jīng)占到生活垃圾的30%，而這些垃圾絕大部分都是過度硫化。泡罩硫化采用的無邊沖裁，就是成功的典型一例，它既是輪胎廠家的節(jié)約之舉，也是社會資源的節(jié)約，同時還減少了環(huán)境污染。整體自動化硫化車間的設計，實際上是對輪胎硫化提供一套完整的硫化解決方案，是對自動化一種全新的飛躍，隨著這種趨勢的發(fā)展，工業(yè)也會加入其中，發(fā)揮它強大的功能。在自動化的設計中我們強調“模塊化”設計，將相關動作分解開來，由系統(tǒng)獨立控制，并可方便地實現(xiàn)整體控制，實際上是增加了機械運行和調節(jié)的靈活性，提高了自動化。有些制輪胎機械企業(yè)已經(jīng)開始用伺服電機控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的傳動系統(tǒng)，這種替代就是對傳統(tǒng)框框的一種改革和突破。對形態(tài)各異、物理特性各不相同的輪胎在檢測過程中所碰到的問題會更多，而檢測之后數(shù)據(jù)的傳輸和處理，對控制系統(tǒng)的要求也不會就停留在當前的程度上。 實現(xiàn)硫化自動化硫化自動化已成為一種必然的趨勢，而且我們也正朝著這個方向努力。如果把硫化工序相同或類似的硫化機械做成一種或幾種標準設備，需要更換的部位做成能獨立運行的基本單元體，通過接口相連實現(xiàn)和主機的連機，使其和主機成為一個共同體（類似積木的形式，可以根據(jù)要求進行組合），在實際應用中根據(jù)自己的需要對基本單元體進行自行組合就行了。由于不同輪胎的態(tài)、特性，即使硫化工藝相同，也會涉及到模具不同、加料方式不同等問題。那么輪胎硫化設備作為一種為了降低人的勞動強度的產(chǎn)品來說更應該考慮人的因素，且應該將這種觀念貫穿于機械設計的每一個細節(jié)，如操作臺面的高低、操作程序的合理化、操作界面的視覺效果（視疲勞的產(chǎn)生程度）、操作的安全性、維修的方便性、調整的方便性等。另外，安全桿上通常是采用兩個普通的微動限位開關，開關極易損壞，只要疏忽檢查，安全杠失靈成為一個安全隱患，這比PLC出錯或是輸出繼電器燒壞更嚴重。現(xiàn)在國內的硫化機都是采用PLC作為緊急停止的核心，當人為的抬安全杠或是按下緊急停止按鈕時，向PLC內輸入信號，在由PLC控制輸出。為了保證系統(tǒng)的安全，必須設有外部安全措施，作為這個問題的防范措施。作為這個問題的防范措施，必須提供外部安全措施以保證系統(tǒng)安全。為了保證系統(tǒng)的安全，必須設有外部安全措施。 （1） 在外部控制電路中必須設有緊急停止電路、聯(lián)鎖電路、限位電路以及類似的安全措施。另一方面,我國輪胎工業(yè)的技術裝備水平較低,仍有1/3左右使用著硫化罐,急需更新?lián)Q代為硫化機。全國有大小500多家輪胎企業(yè),生產(chǎn)汽車輪胎的工廠約200家,產(chǎn)量占到80%。硫化過程中環(huán)境溫度或工作溫度的波動都將造成合模力的波動。因此機械式硫化機的合模力對溫度是比較敏感的。 　　此外,機械式硫化機的合模力是在曲柄銷到達下死點瞬間由各受力構件的彈性變形量所決定的。 　　由于受力構件的撓曲變形,模具受到的合模力沿圓周方向不是均勻分布的,終是外側的受力大于中間。也就是說,這軸線在開合模瞬間是帶有角轉運動的。因此,即使是全新的硫化機,制造質量良好,沒有磨損,在合模時這些撓曲變形都一定發(fā)生。 　　機械式硫化機的合模力是依靠各受力構件的彈性變形而獲得的。 　　機械式硫化機有其結構特點,但這種結構也同時帶來了一些固有的弱點。液壓式硫化機替代機械式硫化機已成為無可置疑的發(fā)展趨勢。所以現(xiàn)在世界上主要輪胎公司已逐步采用液壓式硫化機來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械式硫化機。但隨著汽車工業(yè)和輪胎工業(yè)的不斷發(fā)展,對輪胎的均勻性提出了越來越高的要求,也對硫化機的工作精度提出了越來越高的要求,液壓式硫化機的優(yōu)越性就充分地顯示出來了。 　　在機械式硫化推廣應用的同時,也出現(xiàn)了液壓式硫化機。目前世界上所采用的機械式硫化機雖硫化廠家不同、規(guī)格型號各異,而且經(jīng)過多年不斷改進,但基本結構都一樣,也都沒有變化。在合模瞬間就加上合模力,以較小的電機功率可獲得較大的合模力。硫化室內徑在65以下的輪胎,即全部乘用車輪胎和輕型、中型卡車輪胎的硫化基本上都采用雙模定型硫化機。也正是此時，輪胎硫化機改變了國外產(chǎn)品一統(tǒng)天下的局面，國產(chǎn)輪胎硫化機開始面市并獲得了廣泛的應用。所以，全自動硫化機在我國的應用一直無法得到廣泛的推進，以致我國輪胎硫化在很長的一段時間內不得不放棄自動硫化機而采用手工操作，使硫化硫化效率極端低下。 我國輪胎硫化機的發(fā)展歷程我國早期的輪胎硫化硫化工序主要是采用手工硫化，后來隨著科學技術的發(fā)展，人們逐漸采用機械化硫化。尤其是輪胎硫化質量的不斷提高，對輪胎硫化技術提出了更高的要求，特別是對輪胎硫化機提出了更新更高的要求。輪胎硫化過程是輪胎制造過程中的一道重要工序，其硫化效果是影響輪胎質量的關鍵因數(shù)之一。1 緒論近年來，隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，與之處于同一產(chǎn)業(yè)鏈的輪胎工業(yè)也得到了相應的提高，但綜觀我國汽車輪胎配套的子午化率與國外發(fā)達國家還是有一定的差距，存在這種差距的原因有很多，其中最關鍵的原因之一就是生產(chǎn)設備的跟不上。在現(xiàn)代科學技術的許多領域中，自動控制技術起這愈來愈重要的作用，自動化水平也越來越高。隨著我國制輪胎行業(yè)規(guī)模的不斷發(fā)展，輪胎呈現(xiàn)出種類數(shù)目不斷增多與劑型不斷豐富的局面。在當前各種多功能全自動硫化機逐漸進入各輪胎制造企業(yè)的情況下，人們有必要對國產(chǎn)輪胎硫化機的應用現(xiàn)狀及發(fā)展作進一步探討。我國最早使用的硫化機主要是從國外進口的，20 世紀70 年代中期，制輪胎廠就曾經(jīng)進口過意大利硫化的全自動硫化機，但由于當時我國硫化材料的質量及硫化制作工藝等都達不到機器硫化的要求，使得全自動硫化機一直無法正常使用。20 世紀80 年代后，相關技術水平獲得了飛速發(fā)展，輪胎硫化材料的質量及硫化制作工藝等方面的技術有了明顯的進步，全自動硫化機開始得到了應用與推廣。汽車輪胎的硫化從50年代起推廣應用了膠囊定型硫化機。65以上的則采用單模定型硫化機或硫化罐。 雙模定型硫化機首先普遍應用的是機械式硫化機,采用曲柄齒輪—連桿(或稱四連桿)結構,機構原理簡單。合模以后電機不再工作,而合模力可始終保持到重新開模。但由于開始時液壓式硫化機對機械式硫化機的優(yōu)越性不很明顯,而且當時液壓技術還不很成熟,輪胎廠對液壓式硫化機的維修保養(yǎng)還不很適應,因此在一段時間內液壓式硫化機沒有象機械式硫化機那樣得到普遍推廣。同時液壓技術也日趨成熟,維修保養(yǎng)也不再成為大問題。他們在建設新廠或對老廠進行技術改造時,已基本上采用液壓式硫化機。在合模并加上合模力時,上橫梁兩端向下?lián)锨?底座兩端向上撓曲,連桿被拉長且其兩端向外撓曲,曲柄齒輪及連桿下端向外偏移,見圖1。硫化工位的軸線將偏離理論的垂直位置而被扭彎,而且這軸線從理論垂直位置到被扭彎位置每開合模一次就重復發(fā)生一次。有的硫化機制造廠針對這一問題采取了一些補救措施,例如在未合模時使曲柄齒輪下端預先內傾(曲柄齒輪軸向外下傾一微小角度),以及在上橫梁上采用楔形填片等,這對某一特定規(guī)格的輪胎并在硫化機沒有磨損時起到一定的補償作用,但在變換輪胎規(guī)格時或硫化機零件有磨損時,這種補償作用就大大降低。 而溫度變化將使受力構件尺寸發(fā)生變化,合模力也將隨之而變化。在投入使用前或停機一段時間重新開動時一定要預熱。 國產(chǎn)輪胎硫化機的發(fā)展現(xiàn)狀 ,已超過美、歐、日,穩(wěn)居世界首位。尤其載重輪胎在汽車輪胎中的比例非常大,比發(fā)達國家多一倍以上,因而,輪胎硫化機的需求數(shù)量也相應要大1～2倍。目前硫化機的控制系統(tǒng)的核心主要是PLC，通過程控硫化機的動作和溫度壓力的控制，然而通常使用的PLC并不是屬于安全產(chǎn)品，為了在可編程控制器或其它影響可編程控制器操作的外部因素引起異常時確保系統(tǒng)安全，外部電路中要設置安全措施，否則可能導致嚴重事故。 （2） 在自診斷功能檢測任何錯誤時或在執(zhí)行嚴重故障報警（FALS）指令時，PLC輸出會將所有的輸出置OFF狀態(tài)。 （3） 由于輸出繼電器的卡死、燒壞或是輸出晶體管的損壞，可編程控制器可能保持在ON或OFF狀態(tài)。 （4） 在24V直流輸出（可編程控制器的工作電源）超載或是短路時，電壓可能下降并使輸出變?yōu)镺FF。 針對硫化機合模時被擠壓的危險，通常都會采用抬安全杠方法，或是站在控制柜前的人按緊急停止按鈕。但是PLC本身不是安全產(chǎn)品，PLC出錯停止運行時或是出現(xiàn)上面所說的輸出繼電器卡死、燒壞或是輸出晶體管的損壞時則有可能產(chǎn)生嚴重的后果。 輪胎硫化機的發(fā)展趨勢 更符合人機工程學人機工程學屬于一種綜合性的邊緣學科，現(xiàn)已廣泛地應用于產(chǎn)品設計中，使產(chǎn)品設計更注重人的因素，它的最終目的是達到“人—產(chǎn)品—環(huán)境”的和諧統(tǒng)一。制輪胎廠家由于各種因素對輪胎更新?lián)Q代比較頻繁，那么一種型號的硫化設備就不能只用于一種產(chǎn)品的硫化?，F(xiàn)今市場上的輪胎硫化設備兼容性較小，適用也不廣