毕业设计(论文)基于plc的轮胎内硫化机的电控系统设计

基于PLC的轮胎硫化机的电控系统设计目录摘要IABSTRACT I1 绪论11.1 本文研究的目的和容11.1.1 本文研究的目11.1.2 本文研究容11.2 国外研究现状分析12 S7—200PLC的简介22.1 PLC的基本概念与分类22.1.1 PLC的基本概念22.1.2 PLC的分类22.2 PLC的组成结构与特点22.2.1 PLC的组成结构22.2.2 PLC的特点32.3 PLC优劣势分析32.3.1 PLC优势分析32.3.2 PLC劣势分析42.4 PLC的应用领域43 S7—200PLC基本指令介绍63.1 PLC触点指令63.2 PLC线圈指令63.3 软元件介绍63.3.1 软元件的特点63.3.2 软元件的类型64 轮胎硫化机的简介94.1 轮胎硫化机的概念和面临的问题94.1.1 轮胎硫化机的概念94.1.2 轮胎硫化机面临的问题94.2 轮胎硫化机的主要特点与发展94.2.1 轮胎硫化机的主要特点94.2.2 轮胎硫化机的发展94.3 轮胎硫化机的工作原理与作用104.3.1 轮胎硫化机的工作原理104.3.2 轮胎硫化机的作用104.4 轮胎硫化机的保压和泄压114.4.1 轮胎硫化机的保压114.4.2 轮胎硫化机的泄压114.5 轮胎硫化机的维护与日常保养115 轮胎硫化机与PLC的结合135.1 轮胎硫化机的工艺过程与控制要求135.2 轮胎硫化机电控系统的I/O点与地址分配135.3 轮胎硫化机上使用PLC的优点与PLC系统选型135.3.1 在硫化机上使用PLC控制的优点135.3.2 PLC系统选型145.4 轮胎硫化机的PLC顺序功能图实现145.5 轮胎硫化机的PLC梯形图实现155.6 轮胎硫化机的电路工作过程分析195.7 PLC的安装与程序的调试205.7.1 S7－200 PLC安装205.7.2 PLC的程序调试21结论22参考文献23致24论文原创性声明25摘要随着汽车工业和轮胎工业的不断发展，轮胎生产企业的不断增加，新建设的高速公路不断地投入使用，现实需要我们不断提高轮胎的质量，对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求，也对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求。

1 绪论近年来，随着我国汽车工业的发展，与之处于同一产业链的轮胎工业也得到了相应的提高，但综观我国汽车轮胎配套的子午化率与国外发达国家还是有一定的差距，存在这种差距的原因有很多，其中最关键的原因之一就是生产设备的跟不上。

在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起这愈来愈重要的作用，自动化水平也越来越高。

轮胎硫化过程是轮胎制造过程中的一道重要工序，其硫化效果是影响轮胎质量的关键因数之一。

随着我国制轮胎行业规模的不断发展，轮胎呈现出种类数目不断增多与剂型不断丰富的局面。

尤其是轮胎硫化质量的不断提高，对轮胎硫化技术提出了更高的要求，特别是对轮胎硫化机提出了更新更高的要求。

在当前各种多功能全自动硫化机逐渐进入各轮胎制造企业的情况下，人们有必要对国产轮胎硫化机的应用现状及发展作进一步探讨。

1.1 我国轮胎硫化机的发展历程我国早期的轮胎硫化硫化工序主要是采用手工硫化，后来随着科学技术的发展，人们逐渐采用机械化硫化。

我国最早使用的硫化机主要是从国外进口的，20 世纪70 年代中期，制轮胎厂就曾经进口过意大利硫化的全自动硫化机，但由于当时我国硫化材料的质量及硫化制作工艺等都达不到机器硫化的要求，使得全自动硫化机一直无法正常使用。

所以，全自动硫化机在我国的应用一直无法得到广泛的推进，以致我国轮胎硫化在很长的一段时间内不得不放弃自动硫化机而采用手工操作，使硫化硫化效率极端低下。

20 世纪80 年代后，相关技术水平获得了飞速发展，轮胎硫化材料的质量及硫化制作工艺等方面的技术有了明显的进步，全自动硫化机开始得到了应用与推广。

也正是此时，轮胎硫化机改变了国外产品一统天下的局面，国产轮胎硫化机开始面市并获得了广泛的应用。

汽车轮胎的硫化从50年代起推广应用了胶囊定型硫化机。

硫化室内径在65"以下的轮胎,即全部乘用车轮胎和轻型、中型卡车轮胎的硫化基本上都采用双模定型硫化机。

65"以上的则采用单模定型硫化机或硫化罐。

基于PLC控制系统的轮胎硫化机系部：机电工程系学生姓名：张康专业班级：电气11C3学号：111041342指导教师：杜慧琳声明本人所呈交的基于PLC控制系统的轮胎硫化机，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：【摘要】轮胎硫化机广泛应用于橡胶轮胎的生产过程中，而相对于机械式定型硫化机，液压定型硫化机具有较高的同心度、平行度和重复定位的设备精度，更适合硫化子午线轮胎，从而使得液压式轮胎硫化机是近年来发展的趋势。

基于此本文着重介绍了液压轮胎硫化机的特点和主体结构，尤其是其中心机构的结构。

其次，用图表清晰地表达了整个硫化定型的流程，并且总结了定型硫化机的主要参数如横压力、预紧力和功率的确定方法。

最后，系统的介绍了PLC控制系统的特点，以及硫化机对控制系统的要求，给出了PLC控制系统常见的调试步骤，并且结合工厂的实践，总结了PLC控制系统常见的问题和维修注意事项。

AbstractTire vulcanizing machine is widely used in the manufacturing process of rubber tires, and with respect to the mechanical vulcanizer, hydraulic vulcanizer machine is more suitable for vulcanized tire with high concentricity, parallelism and repetition precision, so in recent years, hydraulic vulcanizer machine becomes the trend of development. So, this paper focuses on the characteristics and the main structure of the hydraulic tire curing press, especially the structure of the central institutions. Second, the paper clearly expressed the whole process of vulcanization stereotypes with charts, and then summarizes the method for determining main parameters, such as cross-pressures, preload and power. Finally, this paper introduces the characteristics of PLC control system, as well as the requirements of vulcanizing machine control system, gives the common debugging steps of PLC control system, and with practice facility, ends up with summing up some repair common problems of the PLC control system.【关键词】：液压轮胎硫化机；主体结构；主要参数；PLC控制系统目录引言 (1)一、轮胎硫化机简介及国内外轮胎硫化机的发展趋势 (2)（一）轮胎硫化机简介 (2)（二）硫化机工作原理 (2)（三）国内外硫化机的发展历程 (2)二、轮胎硫化机的分类 (2)三、液压式轮胎主要结构组成及硫化简要过程 (4)（一）液压式轮胎硫化机的特点 (4)（二）液压硫化机的主体结构 (4)（三）液压式中心机构 (5)（四）液压式轮胎硫化机的的定型和硫化过程 (6)四、主要参数确定 (7)（一）横压力的确定 (8)（二）预紧力的确定 (8)（三）功率的确定 (8)五、PLC控制系统在轮胎硫化机上的应用 (8)（一）PLC 的定义 (8)（二）在硫化机上使用可编程序控制器优点 (9)（三）轮胎硫化机的控制要求 (9)（四）PLC控制系统的调试步骤 (10)（五）硫化机PLC自控系统常见故障 (10)（六）硫化机PLC自控系统的维护和保养 (11)总结 (12)参考文献 (13)谢辞 (14)引言轮胎硫化机是轮胎生产的关键设备之一，硫化机的发展影响着轮胎制造质量。

开题报告表
发、创新十分活跃，在精度、可靠性、稳定性等方面有了一个质的飞跃。

国内不少硫化机生产厂家已采用了先进的微机控制、可编程控制器，模糊控制系统、机械手和现代液压技术提高橡胶硫化机械设备的控制水平，如湖州橡胶机械厂、桂林橡胶机械厂、上海第一橡胶机械厂、大中华橡胶机械厂等；沈阳橡胶机械设备厂对传统的链条传动机械手进行改造，研制出了液压式机械手；沈阳市硬质橡胶厂、郑州轻工业学院等单位还采用微机对橡胶硫化机进行了集群控制。

但总的来说，我国橡胶硫化产业的发展，特别是橡胶硫化工艺过程自动控制的发展仍属缓慢。

技术路线和技术关键
技术路线如下：
1、收集资料，巩固已有知识，学习相关理论、算法，为具体的设计工作做准备，少量完成算法内容，同时完成开题报告。

2、全自动轮胎硫化机系统控制的方案论证。

就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。

（1）继电器控制系统
由于控制电路中的继电器的状态和独特的物理特性，绝缘强度高和低电阻状态的传导，不可与任何其他电子元件继电器，具有标准化程度高，一般电路的简化等，广泛应用于继电器仍在迅速发展。

通信技术中使用的设备。

但是，接力控制方案的布线复杂，体积大，
查阅大量相关文件，了解
国内外现状 确定研究的总体思路
检索、查阅相关文件、梳理分类
全自动轮胎硫化机
单片机控制系统
单片机的全自动轮胎硫化机设计。

呼伦贝尔学院P L C编程与应用结课论文题目基于PLC轮胎硫化机的控制系统设计专业电子信息工程姓名学号指导教师20年12月3日15摘要随着汽车工业和轮胎工业的不断发展，轮胎生产企业的不断增加，新建设的高速公路不断投入使用，现实需要我们不断提高轮胎的质量，对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求，也对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求。

现在硫化机的基本要求是高质、高产、可靠长寿。

关键词：定时PLC控制轮胎工业第一章绪论1.轮胎硫化机的控制系统的背景在我国随着汽车工业和轮胎工业的不断发展，对轮胎的均匀性提出了越来越高的要求，也对硫化机的工作精度提出了越来越高的要求。

轮胎生产过程中，轮胎在模型内部进行进行硫化时的压力和温度的变化直接影响轮胎的质量，这就要求在进行硫化时，严格按照工艺规定的温度进行控制和监控，而PLC正是当前硫化机的首选控制器。

PLC作为一种新型的工业控制器，以其通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性价比高等一系列优点，而在轮胎工业中得到越来越广泛地应用，一定程度的推广，大大降低了操作人员的劳动强度，改善了操作人员的工作环境，使其成为轮胎内硫化机首选的控制器，为我们带来很好的社会效益和经济效益。

2.PLC 的基本概念可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称PLC。

它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。

但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称为PLC。

第二章程序设计与仿真1．系统的程序设计与说明系统的主梯形图如下所示：图1 初始化初始化SM0.1。

S0.1以与其他五步复位、S0.0置位。

为后续步骤提供条件。

图2 程序段开始SCR段开始使S0.0有动作。

当满足I0.4合模命令时S0.1置位输出Q0.0即合摸。

图3 满足I0.3开模命令开模以与结束当满足I0.3开模命令后S0.5有动作即开模，当开模时间达到定时周期时SCR 段结束。

基于plc的轮胎磨边机控制系统设计摘要为了提高轮胎磨边机的加工效率和自动化程度，本文提出了一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的轮胎磨边机控制系统设计。

在系统的硬件方面，本文采用了PLC、高性能电机、减速机、传感器等元器件，并选用伺服控制技术实现轮胎的自动定位和工件加工。

在系统的软件方面，本文采用了Ladder Logic语言对PLC程序进行编程，实现对整个加工流程的自动控制，包括轮胎夹紧、轮胎旋转、加工控制以及自动反转等功能。

实验结果表明，本文设计的轮胎磨边机控制系统能够实现高精度加工和自动化生产，具有较高的实用价值。

关键词：PLC；轮胎磨边机；伺服控制；Ladder LogicAbstractIn order to improve the processing efficiency and automation degree of tire edge grinding machine, this paper proposes a design of tire edge grinding machine control system based on PLC (programmable logic controller). In the hardware aspect of the system, PLC, high-performance motor, reducer, sensor and other components are adopted, and servo control technology is used to realize the automatic positioning and workpiece processing of the tire. In the software aspect of the system, Ladder Logic language is used to program the PLC program, which can automatically control the entire processing process, including tire clamping, tire rotation, processing control, and automatic reverse. The experimental results show that the tire edge grinding machine control system designed in this paper can achieve high-precision processing and automated production, and has high practical value.Keywords: PLC; tire edge grinding machine; servo control; Ladder Logic1、引言随着机械制造行业的发展，各类自动化生产设备的应用越来越普及，面向市场需求的自动化智能化设备的研究越来越重要。

沈阳理工大学应用技术学院毕业设计（论文）题目：基于PLC在平板硫化机控制系统的设计与实现院系：信息与控制学院专业：自动化班级学号：学生姓名：指导教师：成绩：年月日摘要随着科学的发展，人们逐渐进入了自动化的时代，首先就体现在军事与工业上，其中最重要的技术之一就是可编程控制器的使用，亦可称为PLC；其主要功能是功能强大，可靠性高，编程简单，联网方便，很快被普遍使用。

理所当然也成为我们学习的重要课程之一，为了让所学的知识融入到社会中，达到理论与实践相结合的目的，我们进行了这次综合实训。

在实训报告中，我用可编程控制器控制平板硫化机的运作，其中包括设计的要求与规格说明，还有各种图纸样例（电路原理图，，元器件位置图，接线图，及梯形图，元器件明细表等）。

本系统采用OMRON公司的CPM2A系列PLC作为处理器，利用CX-Programmer 编程软件进行梯形图程序设计。

系统的主要功能为控制平板硫化机动作、加热、传送等步骤。

改善了平板硫化机动作过程的可操作性。

最后采用世纪星组态软件来实现监控系统画面的运行，实现了远程监控的功能。

关键词：平板硫化机；可编程控制器；组态软件AbstractThis paper describes the board curing press is a kind of pressure machine with heat.It apply to Power Electronics , articles for daily use and big rubber products.This system uses the OMRON Corporation PLC of the series as the processors CPM2A, using CX-Programmer programming software for ladder diagram programming. Main function of the system is controlling the board curing press action, heating, and transfer. Control on the board curing press control system technical requirements. Final adoption of century star configuration software for monitoring the operation of the system screen, enables remote monitoring capabilities.The research is valuable in engineering and economic significance. The board curing press control system ensure the curing quality. Not only realize high quality rubber product development, but also domestic reform traditional equipment, and technology innovation.Keywords：The board curing press ; PLC ; configuration software目录绪论 (1)1 平板硫化机控制系统的设计 (3)1.1 控制要求及优缺点 (3)1.2 硬件及通讯 (3)1.2.1 PLC简介 (4)1.2.2 PLC的工作原理 (5)1.3 器件选用 (6)1.4 本章小节 (8)2 控制系统PLC软件设计 (9)2.1 软件设计方法 (9)2.2 程序流程图 (9)2.3 程序设计分析 (9)2.3.1 I/O地址分配 (11)2.3.2 程序的具体分析 (11)2.4 本章小节 (13)3 平板硫化机控制系统组态设计 (14)3.1 软件介绍 (14)3.2 组态软件的结构和特点 (14)3.2.1 组态软件的特点 (14)3.2.2 组态软件的系统构成 (15)3.3 上位机系统设计 (16)3.3.1 组态设计 (17)3.3.2 组态开发系统 (18)3.4 世纪星与PLC之间的通信 (21)3.5 本章小节 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录A (27)附录B (28)附录C (29)绪论1）课题背景及意义平板硫化机是一种带有加热平板的压力机，目前，平板硫化机的需求越来越多，但是现有的手动液压平板硫化机劳动强度大，工作效率低，并且人为影响产品质量的因素过多，导致产品合格率低、生产成本增加，越来越不能满足工厂需要，因此自动液压平板硫化机逐渐成为代替手动液压平板硫化机的产品[1]。

基于组态王PLC的轮胎硫化温度压力控制一、引言轮胎是车辆保障行驶安全的重要组成部分，而轮胎硫化是轮胎生产的重要工艺环节之一。

轮胎硫化的过程中，需要对温度和压力进行严格的控制，以确保轮胎硫化质量，保障轮胎使用寿命。

本文将介绍一种基于组态王PLC的轮胎硫化温度压力控制系统，以实现对轮胎硫化过程中的温度和压力进行精准控制。

二、系统架构基于组态王PLC的轮胎硫化温度压力控制系统，主要由硫化室控制系统、数据采集系统、人机界面三大部分组成，如下图所示。

(插入一张系统架构图)硫化室控制系统负责对硫化室内的温度和压力进行实时监测和控制，包括温度控制和压力控制两部分。

数据采集系统负责采集硫化室内的温度和压力数据，并将数据传输到PLC中进行处理。

人机界面提供给操作人员一个直观的界面，方便操作和监测系统运行状态。

三、工作原理1. 硫化室温度控制硫化室温度控制主要由温度传感器、温度控制器和加热器三部分组成。

温度传感器负责将硫化室内的温度实时传感到PLC中进行处理。

温度控制器负责根据温度传感器传回的温度信号，计算出当下需要加热室内的温度差值，并控制加热器的输出功率，实现温度的精确控制。

2. 硫化室压力控制硫化室压力控制主要由压强传感器和活塞控制器两部分组成。

压强传感器负责监测硫化室内的压力变化，并将压力信号传递到PLC中进行处理。

活塞控制器负责控制气缸活塞的移动，从而改变硫化室内的压力。

3. 数据采集与处理数据采集系统通过温度传感器和压强传感器采集到硫化室内的温度和压力数据，并通过模拟量输入模块将采集到的数据传输到PLC中。

PLC负责对温度和压力数据进行实时处理，并输出控制信号驱动温度控制器和活塞控制器对温度和压力进行精确控制。

4. 人机界面人机界面主要由电脑及监测软件和触摸屏控制器两部分组成。

电脑及监测软件负责监测整个系统的运行状态和硫化室内的温度和压力变化情况，提供详细的数据和图表分析。

触摸屏控制器提供操作人员一个直观的界面，方便操作和监测状态。

机械毕业设计1332双模轮胎硫化机机械手控制系统设计设计背景：随着汽车工业的快速发展，对轮胎的要求也越来越高。

泰斯拉公司最近发布的全自动驾驶汽车需要配备高效的轮胎硫化机，以确保轮胎的安全性和性能稳定。

因此，为了满足市场需求，开展机械设计方案和控制系统的开发成为一个必要的任务。

设计目标：本设计的目标是开发一种能够有效控制1332双模轮胎硫化机机械手的控制系统。

该控制系统应该能够实现自动化控制，提高生产效率，确保轮胎硫化过程的稳定性和安全性。

设计内容：1.硬件设计：为了实现机械手的控制，需要采用高精度的传感器、电机和驱动器。

可以选择磁编码器来获取机械手的位置信息，用于反馈控制。

电机可以选择步进电机或伺服电机，根据实际需求选择合适的电机类型。

驱动器则需要选择能够提供高精度位置控制的驱动器。

此外，还需要设计机械结构来支撑机械手运动，确保稳定和准确性。

2.软件设计：软件设计是机械手控制系统的关键部分。

可以根据实际需求选择合适的控制算法，如PID控制算法。

控制系统需要能够根据传感器反馈的位置信息实时调整电机的转动速度和方向，以实现精确的位置控制。

为了方便操作和监控，还可以设计一个用户界面，提供参数调整、状态监测和故障诊断等功能。

3.性能测试和优化：设计完成后，需要进行性能测试和优化。

可以通过模拟实际工作场景来测试控制系统的性能，如快速的位置控制和精确的硫化过程控制。

根据测试结果，可以对系统进行优化和改进，以提高系统的稳定性和可靠性。

设计成果：通过本设计，实现了一种能够有效控制1332双模轮胎硫化机机械手的控制系统。

该系统具备自动化控制、高精度位置控制和稳定的硫化过程控制等功能。

通过对系统的性能测试和优化，可以提高系统的稳定性和可靠性，满足汽车工业对高效轮胎硫化机的需求。

总结：本设计提出了一种能够有效控制1332双模轮胎硫化机机械手的控制系统设计方案。

该方案包括硬件设计、软件设计、性能测试和优化等内容。

通过该设计，可以提高1332双模轮胎硫化机的生产效率和轮胎硫化过程的稳定性和安全性。