密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪制造技术

本实用新型专利技术是混炼工艺自动优化监控仪。它由信号输入装置、计算机控制装置、信号输出装置、打印机、机壳连接构成，它们通过相应信号线及接插头座与密炼机及其主电机相连，计算机控制装置通过信号线及接插头座与信号输入装置相连，上、下位计算机通过串行接口相连，信号输出装置通过信号线及接插头座分别与下位计算机及密炼机驱动机构相连。应用本实用新型专利技术可实时自动使工艺保持最佳工艺条件，大大提高生产效率和产品合格率，可以大大节省混炼时间、节省能耗。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪本实用新塑是密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪，属密炼机微机自动监控技术，特别涉及密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控技术。目前现有的密炼机橡胶混炼工艺的优化试验过程如下；(1)首先确定优化哪些工艺条件参数，如提高可塑性(塑性值，下同)合格率，优选最佳填充系数、最佳冷却水温度、投料顺序、投料时间等；(2)然后确定优选试验方案并完善各项准备工作，如确定优选工艺参数的范围，如试验冷却水的温度，从20℃、30℃、40℃至50℃逐个试验，确定其它工艺条件，确定试验的次数，确定在实验室还是在生产现场试验，确定利用哪些设备、哪些监控仪器、应观察记录哪些参数、应检测哪些性能指标等；(3)进行2～3个预备性试验，检查优选方案、参数记录等各项准备工作是否落实和完善；(4)进行正式试验和记录各种参数，并进行性能检测；(5)整理试验数据，分析试验结果，写试验总结。以上是一个完整的优化试验过程，因此至少要用一个月时可，一般要用三个月，有时甚至要用半年时间。例如，优选冷却水温度一个参数的优化试验，大大小小试验和检测需要100～200个项目才能完成。需花费消耗大量的入力、物力和时间。即使这样，在某条件下找到的最佳参数，严格说来也只是在这一条件时的局部最佳参数，在其它条件下就不一定是最佳参数，然而在日常生产条件下，各种条件常常会有变化，在某一条件下经过试验制订的工艺规程，过一段时间后，工艺规程的各种最佳条件参数会随着各生产条件参数的变化而变化，原来的最佳条件参数已不一定是最佳条件参数了。这是现有密炼机橡胶混炼工艺的优化试验存在的缺点和问题。本技术的目的就是为了克服和解决现有密炼机橡胶混炼的优化试验过程存在需花费消耗大量的人力、物力和时间，并且工艺规程的各种最佳条件参数会随着各生产参数的变化而变化的缺点和问题，研究设计一种能在日常生产条件下采集生产过程中的有关参数就能自动进行混炼工艺优化工作，即使有哪些生产条件变化导致最佳工艺条件参数变化也能优化出新的最佳工艺条件来自动分析、修改工艺规程，并使混炼工艺按修改后的新的工艺规程进行生产的一种密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪。本技术是通过下述的结构技术方案来实现的：本密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪的结构示意图如1所示，它由信号输入装置1、计算机控制装置2、3，-->信号输出驱动装置5、打印机4、机壳6共同电气连接构成，其相互位置及连接关系为：信号输入装置1位于机壳6内左上方，计算机控制装置2、3位于机壳6内左边中间部位，即信号输入装置1的下部，信号输出驱动装置5位于机壳6右边中间部位，打印机4位于机壳6内底层；在机壳6的背部支架上安装接线座，上述各大部件装上接线接插头，并与支架上安装的接线座相对应接插，其中：信号输入装置箱1分别通过接线端子，D型插座及密炼机主电机的电压、电流、密炼机的开关量、模拟量信号线与密炼机相电气连接，计算机控制装置中的下位计算机2通过ADT200模板及接线座、信号输入线与信号输入装置1相电气连接、上位计算机3通过模板、接线座、信号输出线与信号输出驱动装置5相电气连接，上位计算机IBM-PC工业计算机3通过串行接口COM1及通讯电缆与下位计算机CM-85工业计算机2相电气连接，计算机控制装置中的上位计算机IBM-PC工业计算机3通过打印数据信号线、接线接插头座与打印机相电气莲接；其结构组成方框示意图如图2所示，其中信号输入装置1包括开关量输入隔离电路、模拟量输入隔离电路、瞬时功率采集电路，计算机控制装置包括下位计算机CM-85工业计算机2、上位计算机IBM-PC工业计算机3，信号输出驱动装置5包括开关量输出驱动电路、模拟量输出驱动电路，其相互连接关系为：信号输入装置1中的开关量输入隔离电路通过开关量输入信号线与密炼机相电气连接；模拟量输入隔离电路通过模拟量输入信号线与密炼机相电气连接；瞬时功率采集电路通过电压电流信号线与密炼机主电机相电气连接；计算机控制装置中的下位计算机CM-85工业计算机2通过信号输入装置1的开关量输出信号线、模拟量输出信号线、瞬时功率输出信号线与信号输入装置1相电气连接；信号输出驱动装置5中的开关量输出驱动电路通过开关量驱动输入信号线与下位计算机2相电气连接，并通过开关量驱动输出信号线与密炼机的驱动机构相电气连接，模拟量输出驱动电路通过模拟量驱动输入信号线与下位计算机2相电气连接，并通过模拟量驱动输出信号线与密炼机的执行机构相电气连接；打印机4通过打印信号输入线与上位计算机IBM-PC工业计算机3相电气连接。其作用原理为：开关量、模拟量输入隔离电路将密炼机的工作状态信号(开关量、模拟量)经隔离后输入至CM-85工业计算机2的开关量、模拟量输入口，同时瞬时功率采集电路将密炼机主电机混炼过程消耗的功率转变为相应的瞬时功率信号传送至CM-85工业计算机2。CM-85工业计算机2根据这些输入信号对密炼机混炼过程状态进行判断，作出初步的计算、整理，并将整理的数据资料通过串行口传送给IBM-PC工业计算机3。IBM-->-PC工业计算机3具有很强的运算能力，它将每个混炼过程的资料数据进行分析、统计、绘制出混炼过程的瞬时功率曲线，并根据工艺配方的设定值计算出控制信号的偏移量，再通过串行口将产生的控制偏移量传送给CM-85工业计算机2。CM-85工业计算机2根据控制偏移量产生出相应的开关控制信号及模拟控制信号，并通过输出口传递给信号输出驱动装置5，信号输出驱动装置5将开关、模拟控制信号光电隔离放大后，输出具有一定驱动能力的开关量信号及模拟量信号用来控制执行机构，以达到控制密炼机混炼工艺自动优化的目的。混炼工艺自动优化监控仪电气电路原理图如图3、图4所示。其中图3为信号输入装置电路原理图及CM-85工业计算机部分，图4为信号输出驱动装置电路原理图及IBM-PC工业计算机部分。信号输入装置1由瞬时功率采集电路、16路相同的开关量输入隔离电路、16路相同的模拟量输入隔离电路相并联电气莲接构成。其中瞬时功率采集电路原理图如图5所示，它由功率运算器W、由红外发光二极管D1、红外光接收管T1组成的光耦合器件TLP1、晶体三极管T2施密特触发器IC1、单稳态整形电路IC2、电阻R1～R4、电容C1共同串并联电气连接构成；某一路开关量输入隔离电路原理图如图6所示，它是由红外发光二极管D2、红外光接收管T3组成的光耦合器件TLP2、晶体三极管T4、电阻R5～R7共同串并联电气连接构成；某一路模拟输入隔离电路如图7所示，它由稳压二极管DW1～DW4、运算放大器IC3～IC4、光耦合器件TLP3～TLP4、晶体三极管T5、T6、电阻R8～R15、电容C2～C5、电位器RW1共同并串联电气连接构成。上述单元电路的简单工作原理如下；图55所示的瞬时功率采集电路其作用是将主电机的电压、电流信号通过运算转换成瞬时功率的脉冲信号，经隔离整形后输出。其原理是来自主电机的电压、电流经功率运算器W产生电脉冲信号，光耦合器件TLP1中的红外发光二极管D1便有相应的脉冲电流流过，红外光接收管T1的集电极产生相应的高低电平变化，而导致三极管T2集电极产生相应的高低电平变化，并通过IC1的整形去驱动单稳态电路IC2,IC2输出一定宽度的脉冲信号。图6所示的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪，其特征在于：它由信号输入装置（１）、计算机控制装置（２）、（３），信号输出驱动装置（５）、打印机（４）、机壳（６）共同连接构成，其相互位置及连接关系为：信号输入装置（１）位于机壳（６）内左上方，计算机控制装置（２）、（３）位于机壳（６）内左边中间部位，即信号输入装置（１）的下部，信号输出驱动装置（５）位于机壳（６）右边中间部位，打印机（４）位于机壳（６）内底层；在机壳（６）的背部支架上安装接线座，上述各大部件装上接线接插头，并与支架上安装的接线座相对应接插，其中：信号输入装置箱（１）分别通过接线端子，Ｄ型插座及密炼机主电机的电压、电流、密炼机的开关量、模拟量信号线与密炼机相电气连接，计算机控制装置中的下位计算机（２）通过ＡＤＴ２００模板及接线座、信号输入线与信号输入装置（１）相电气连接，上位计算机（３）通过模板、接线座、信号输出线与信号输出驱动装置（５）相电气连接，上位计算机ＩＢＭ－ＰＣ工业计算机（３）通过串行接口ＣＯＭ１及通讯电缆与下位计算机ＣＭ－８５工业计算机（２）相电气连接，计算机控制装置中的上位计算机ＩＢＭ－ＰＣ工业计算机（３）通过打印数据信号线、接线接插头座与打印机相电气连接；其中信号输入装置（１）包括开关量输入隔离电路、模拟量输入隔离电路、瞬时功率采集电路，计算机控制装置包括下位计算机ＣＭ－８５工业计算机（２）、上位计算机ＩＢＭ－ＰＣ工业计算机（３），信号输出驱动装置（５）包括开关量输出驱动电路、模拟量输出驱动电路，其相互连接关系为：信号输入装置（１）中的开关量输入隔离电路通过开关量输入信号线与密炼机连接；模拟量输入隔离电路通过模拟输入信号线与密炼机相连接；瞬时功率采集电路通过电压电流信号线与密炼机主电机相连接；计算机控制装置中的下位计算机ＣＭ－８５工业计算机（２）通过信号输入装置的开关量输出信号线、模拟量输出信号线、瞬时功率输出信号线与信号输入装置相连接，信号输出驱动装置（５）中的开关量输出驱动电路通过开关量驱动输入信号线与下位计算机相电气连接，并通过开关量驱动输出信号线与密炼机的驱动机构相电气连接，模拟量输出驱动电路通过模拟量驱动输入信号线与下位计算机相电气连接，并通过模拟量驱动输出信号线与密炼机的执行机构相电气连接；打印机（４）通过打印信号输入线与上位计算机ＩＢＭ－ＰＣ工业计算机（３）相电气连接。...

【技术特征摘要】
1、一种密炼机橡胶混炼工艺自动优化监控仪，其特征在于：它由信号输入装置(1)、计算机控制装置(2)、(3)，信号输出驱动装置(5)、打印机(4)、机壳(6)共同连接构成，其相互位置及连接关系为：信号输入装置(1)位于机壳(6)内左上方，计算机控制装置(2)、(3)位于机壳(6)内左边中间部位，即信号输入装置(1)的下部，信号输出驱动装置(5)位于机壳(6)右边中间部位，打印机(4)位于机壳(6)内底层；在机壳(6)的背部支架上安装接线座，上述各大部件装上接线接插头，并与支架上安装的接线座相对应接插，其中：信号输入装置箱(1)分别通过接线端子，D型插座及密炼机主电机的电压、电流、密炼机的开关量、模拟量信号线与密炼机相电气连接，计算机控制装置中的下位计算机(2)通过ADT200模板及接线座、信号输入线与信号输入装置(1)相电气莲接，上位计算机(3)通过模板、接线座、信号输出线与信号输出驱动装置(5)相电气连接，上位计算机IBM-PC工业计算机(3)通过串行接口COM1及通讯电缆与下位计算机CM-85工业计算机(2)相电气连接，计算机控制装置中的上位计算机IBM-PC工业计算机(3)通过打印数据信号线、接线按插头座与打印机相电气连接；其中信号输入装置(1)包括开关量输入隔离电路、模拟量输入隔离电路、瞬时功率采集电路，计算机控制装置包括下位计算机CM-85工业计算机(2)、上位计算机IBM-PC工业计算机(3)，信号输出驱动装量(5)包括开关量输出驱动电路、模拟量输出驱动电路，其相互莲接关系为：信号输入装置(1)中的开关量转入隔离电路通过开关量输入信号线与密炼机连接；模拟量输入隔离电路通过模拟输入信号线与密炼机相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：马铁军，张海，贺德化，
申请(专利权)人：华南理工大学广州华工百川自控科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]