隨著密煉機的發展,每一車混煉的物料越來越多,轉速越來越快,人工投料在混煉周期中所占用時間的百分比也越來越大,嚴重影響密煉機效率的發揮和混煉膠的質量。另外,密煉機所需物料很多,如果都需靠人工搬運、稱量、投料,工人的勞動強度將會很大。而且炭黑粒子很細,所經過的工序對人和環境污染嚴重。為了發揮密煉機的效率,減輕工人的勞動強度和對環境的污染,迫切需要對密煉機混煉所需物料的運輸、儲存、稱量、投料等環節實施機械化和自動化。在這樣的背景下,上輔機就應運而生。上輔機就是是指煉膠所需的炭黑、膠料、小料、油料等的儲存、輸送、稱量、投料等設備。
不同的企業上輔機差別很大,但一般都包含有以下內容:炭黑的輸送、儲存、稱量、投料;油料輸送、儲存、稱量、壓注;塑煉膠或母煉膠導開、稱量、投料等。炭黑稱量和油料稱量工藝基本一致,所不同的是炭黑是用變頻器來控制稱量速度,而油料是通過快慢閥來控制稱量速度。為保證油料稱量精度還需增加蒸汽加熱或電加熱系統,用來降低油料的粘度,確保油料卸料干凈。膠料稱量也是用變頻器來控制稱量速度。稱量總體要求是快速、準確。
改造前的控制系統
某輪胎廠原有的上輔機控制系統采用PLC5 控制器,帶DH+總線的遠程IO,由于PLC5屬于AB早期產品,已逐步淘汰,其產品備件難買且價格較高,增加了設備的維護成本。上位機需安裝DH+板卡通過DH+總線與PLC交換數據。
改造后的控制系統
現改為AB主流1756 Controllogix5000控制器,遠程IO采用1794分布式控制系統,各控制器之間可通過Controlnet網絡交換數據。上位機通過串口與PLC進行數據交換。

控制系統改進之處
1 由于上下位機之間交換數據不多,所以上位機與PLC通訊方式采用串口通訊,不需購買價格昂貴的專業通訊板卡,節約了客戶項目成本。
2 上位機監控畫面更加人性化。易于配方參數的輸入、修改及配方執行。
3 控制器選用AB最新的Controllogix系統,不僅具有先進的通訊能力和最新的IO技術,而且能同時提供順序、過程、運動和傳動控制。同時Logix平臺也提供了通用的控制引擎、軟件編程環境,以及跨多個平臺的硬件通訊支持,一個編程軟件可對所有類型Logix控制器進行編程。
4 控制層網絡采用實時、高效的Controlnet網絡。Controlnet網絡是一種高性能的工業局域網,具有開放性、高效率、多功能、確定性、可重復性和靈活性等特點,擴展性極強,可共享I/O,并具有強大、方便的網絡組態,診斷功能及可靠性,網絡通訊不會隨著將來系統擴容時節點增加導致網絡性能下降,通訊速率始終保持在5Mbps。
5 結合現場工藝,優化了控制程序。在稱量過程中采用變頻方法調節給料速度,剛開始快速給料,等稱量值接近設定值時變成慢速給料,以防稱重過量,在更加接近設定值時變成點動給料,一點一點地微量自動給料,直至到設定值范圍內為止。快稱值、慢稱值及點動值可通過上位機修改,客戶可根據現場實際情況修改參數,即保證了稱量速度,又能保證稱量精度。