摘要：本文主要闡述一種應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線和伺服控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)較高定位裁斷精度的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸效率最高的單主站線型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，根據(jù)整條生產(chǎn)線的要求，選用了西門子S7-315-2PN/DP為主控PLC，其中PLC作為DP主站。2臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的伺服控制器和2個(gè)絕對(duì)位移編碼器接入位置控制器，位置控制器本身帶有DP接口，可以直接連接在PROFIBUS總線上，作為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的從站，并且可通過(guò)主站完成遠(yuǎn)程參數(shù)配置，開發(fā)了胎面定長(zhǎng)裁斷系統(tǒng)。實(shí)踐證明控制系統(tǒng)安全可靠，故障率低具有較高的生產(chǎn)和管理自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率，便于維修的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：伺服控制器  總線通信  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 定長(zhǎng)裁斷

0前言

子午線輪胎胎體的簾線排列不同于斜交輪胎，子午線輪胎的簾線不是相互交叉排列的，而是與外胎斷面接近平行，像地球子午線排列，簾線角度小，一般為0°，胎體簾線之間沒(méi)有維系交點(diǎn)，當(dāng)輪胎在行駛過(guò)程中，冠部周圍應(yīng)力增大，會(huì)造成周向伸張，胎體成輻射狀裂口。因此子午線輪胎的緩沖層采用接近周向排列的打交道簾線層，與胎體簾線角度成90°相交，一般為70°到78°，形成一條幾乎不能伸張的剛性環(huán)形帶，把整個(gè)輪胎固定，限制輪胎的周向變形，這個(gè)緩沖層承受整個(gè)輪胎60%到70%的內(nèi)應(yīng)力，成為子午線輪胎的主要受力部件，故稱之為子午線輪胎的帶束層。斜交胎的主要受力部件不在緩沖層上，其80%到90%的內(nèi)應(yīng)力均由胎體的簾布層承擔(dān)。由此可見，子午線輪胎帶束層設(shè)計(jì)很重要，必須具有良好的剛性，可采用多層大角度，高強(qiáng)度而且不易拉伸的纖維材料，如鋼絲或者芳綸纖維等[1-2]。

胎面裁斷定長(zhǎng)檢測(cè)的控制過(guò)程是一個(gè)先裁斷定長(zhǎng)、后單條稱重的控制過(guò)程[3]。開發(fā)一套具有高切割精度(包括加工端面傾斜度和光潔度及定長(zhǎng)剪切長(zhǎng)度的精確度)、能夠適應(yīng)高裁斷速度的胎面裁斷裝置，不管從提高產(chǎn)量、減少?gòu)U品率還是從提高原料的利用率來(lái)說(shuō)都顯得極為重要。

1裁斷設(shè)備組成及功能概述

裁斷系統(tǒng)由胎面貯存裝置、定長(zhǎng)裁斷傳送帶、裁到裝置、輔助裝置等幾部分組成。

1.1胎面貯存裝置

在下坡皮帶和裁斷裝置之間貯存擠出聯(lián)動(dòng)線傳遞過(guò)來(lái)的胎面，保證足夠長(zhǎng)度的胎面提供給裁斷裝置，主要起緩沖作用。

1.2定長(zhǎng)裁斷傳送帶

用于傳送胎面貯存裝置中貯存的胎面，胎面?zhèn)魉蛶Р捎梦恢眯徒涣魉欧刂破骺刂扑欧姍C(jī)拖動(dòng)，其內(nèi)安裝位置控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)胎面的精確位置控制。

1.3裁刀裝置

裁刀裝置包括兩部分，一部分又上下運(yùn)動(dòng)的氣缸帶動(dòng)裁刀刀架實(shí)現(xiàn)起落、下降。裁刀電機(jī)采用2極電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)。另一部分由位置型交流伺服控制器控制的伺服電機(jī)拖動(dòng)高精度的直線運(yùn)動(dòng)模塊，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)裁刀在滑道上來(lái)回移動(dòng)以切割胎面。

1.4輔助裝置

輔助裝置主要包括上下運(yùn)動(dòng)的氣缸帶動(dòng)的能夠提升和下落的壓刷。蒸汽閥控制蒸汽的通斷來(lái)潤(rùn)滑刀片。直線運(yùn)動(dòng)模塊兩側(cè)裝有限位開關(guān)作為刀架控制器的定位原點(diǎn)和限位保護(hù)開關(guān)。

2控制部分開發(fā)

該控制系統(tǒng)采用Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸效率最高的單主站線型網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)整條生產(chǎn)線的要求，選用了西門子S7-315-2PN/DP為主控PLC，其中PLC作為DP主站。2臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的伺服控制器和2個(gè)絕對(duì)位移編碼器接入位置控制器，位置控制器本身帶有DP接口，可以直接連接在PROFIBUS總線上，作為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的從站，并且可通過(guò)主站完成遠(yuǎn)程參數(shù)配置?？刂婆_(tái)上各種操作和顯示要求較多，裁斷長(zhǎng)度的設(shè)定與實(shí)際值，刀架左右移動(dòng)的行程及速度，手動(dòng)控制信號(hào)，以及某些系統(tǒng)參數(shù)的修改通過(guò)操作終端來(lái)完成，操作終端TP270是西門子公司的基于bbbbbbs平臺(tái)的功能強(qiáng)大的操作終端。上位機(jī)用于監(jiān)測(cè)和顯示各個(gè)控制器的工作狀態(tài)和報(bào)警信息等[4-5]。