專利名稱：密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及監(jiān)視和控制密煉機(jī)混煉過程的儀器，即通過監(jiān)控儀對(duì)密煉機(jī)混煉過程分別進(jìn)行時(shí)間、溫度、能量或瞬時(shí)功率的自動(dòng)控制，生產(chǎn)出性能合乎要求的混煉膠。
現(xiàn)有密煉機(jī)的自動(dòng)控制儀器只能對(duì)密煉機(jī)混煉工藝進(jìn)行時(shí)間控制、溫度控制或能量控制，只能記錄并打印出每車料的使用時(shí)間和消耗的總能量，沒有對(duì)混煉工藝的瞬時(shí)功率控制，也沒有對(duì)混煉狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督的功能，因此無法得知每車料當(dāng)時(shí)實(shí)際的混煉情形，如混煉過程中分幾段投料、每段用多少時(shí)間、消耗多少能量、瞬時(shí)功率在各段的情況如何等，更沒有對(duì)混煉操作情況進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索、調(diào)閱和打印的功能，混煉工藝曲線和參數(shù)無法顯示于屏幕上。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，設(shè)計(jì)出一種能根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)混煉過程進(jìn)行溫度控制、時(shí)間控制、能量控制或瞬時(shí)功率控制的密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀。
本實(shí)用新型的目的還在于設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)控制的密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀，不需專們?nèi)藛T操作，由監(jiān)控儀控制密煉機(jī)開機(jī)、關(guān)機(jī)、每車料排料、投料、自動(dòng)記錄、儲(chǔ)存、打印混煉工藝各參數(shù)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀的總體結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示，監(jiān)控儀由電源線1、信號(hào)傳輸線2、顯示器3、打印機(jī)4、交流穩(wěn)壓電源5、信號(hào)采集儀6、控制操作裝置7、開關(guān)電源8、工業(yè)計(jì)算機(jī)9、外圍控制板10組成，其工作系統(tǒng)方框圖如圖2所示，其中的外圍檢測(cè)裝置包括了信號(hào)采集儀6和外圍控制板10的一部分，信號(hào)采集儀6的作用是將密煉機(jī)能量消耗轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，外圍控制板10的這部分作用是將脈沖信號(hào)進(jìn)行處理并輸入至計(jì)算機(jī)；上、下頂栓控制裝置在外圍控制板10上的另一部分，作用是實(shí)現(xiàn)上、下頂栓的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制和人工控制?？刂撇僮餮b置包括(1)控制打印機(jī)和工業(yè)計(jì)算機(jī)及外圍電路的電源開關(guān)，(2)對(duì)密煉方式、上、下頂栓、打印方式、計(jì)算機(jī)控制方式進(jìn)行控制的控制開關(guān)，(3)用于完成各控制參數(shù)及程序的輸入及調(diào)出的控制按鍵；工業(yè)計(jì)算機(jī)主板包括大容量存儲(chǔ)硬盤、CTC接口、時(shí)鐘電路、PIO接口、打印機(jī)驅(qū)動(dòng)接口、顯示器驅(qū)動(dòng)接口，工業(yè)計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)采集到的密煉機(jī)能量信號(hào)及控制操作裝置的命令進(jìn)行綜合處理，發(fā)出控制信號(hào)及顯示信號(hào)；電源包括給整套系統(tǒng)提供電源的交流穩(wěn)壓電源5和工業(yè)計(jì)算機(jī)專用的開關(guān)電源8。
監(jiān)控儀工作時(shí)，外圍檢測(cè)裝置將密煉機(jī)的能量消耗轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理后傳遞給工業(yè)計(jì)算機(jī)，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過對(duì)控制操作裝置的監(jiān)視，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)軟件的處理分別驅(qū)動(dòng)顯示器、打印機(jī)、聲光報(bào)警器和上、下頂栓控制裝置。
本實(shí)用新型密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀的外圍檢測(cè)裝置電路原理圖如圖3所示，圖4是相應(yīng)的電路方框圖，由圖可見，外圍檢測(cè)裝置電路由信號(hào)采集電路、波形整形電路、輸出脈沖電路三個(gè)基本電路組成，其中的信號(hào)采集電路由電阻R1、R2、R3和紅外線光電對(duì)管HDG－2元件組成；波形整形電路由電容C1、三極管G1、施密特觸發(fā)器74LS132、電阻R4、R5元件組成；輸出脈沖電路由雙單穩(wěn)集成電路74LS221、電容C2、三極管G2、發(fā)光二極管LED、電阻R6、R7、R8元件組成。
外圍檢測(cè)裝置電路的工作原理如下紅外線光電對(duì)管針對(duì)密煉機(jī)能量消耗的變化產(chǎn)生相應(yīng)的高低變化的脈沖信號(hào)，經(jīng)過R4C1積分電路(對(duì)波形中的毛制濾波)觸三極管G1，形成A點(diǎn)＋5伏的電壓高低變化，輸入至施密特觸發(fā)器74LS132的輸入端，通過施密特觸發(fā)器的整形作用輸出一脈沖，此脈沖輸入至雙單穩(wěn)集成電路74LS221的低電平有效輸入端，最后輸出200ms的正窄脈沖至工業(yè)計(jì)算機(jī)的CTC輸入口，計(jì)算機(jī)通過對(duì)CTC口的脈沖變化來計(jì)算能量的變化。
本實(shí)用新型監(jiān)控儀的上、下頂栓控制裝置電路原理圖如圖5所示，圖6是相應(yīng)的電路方框圖，由圖可見，上、下頂栓控置裝置電路由信號(hào)光電隔離電路、功能選擇電路、電磁閥驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)基本電路組成，其中的信號(hào)光電隔離電路由光電耦合器117、電阻R9、R10元件組成；功能選擇電路由或門74LS32、開關(guān)K、三極管G3、電阻R11、R12、R13、R14元件組成；電磁閥驅(qū)動(dòng)電路由固態(tài)繼電器JG25A－LK、電磁閥QS－nC組成。
上、下頂栓控制裝置電路工作原理如下計(jì)算機(jī)輸入的控制信號(hào)經(jīng)過光電耦合器117的光電隔離作用輸入至或門的“C”端，人工控制信號(hào)通過開關(guān)“K”輸入至或門“B”端。人工控制信號(hào)有效時(shí)即開關(guān)“K”合上，此時(shí)“B”端為高電位，或門輸出高電位，通過三極管G3的驅(qū)動(dòng)，使固態(tài)繼電器交流端導(dǎo)通，電磁閥始終導(dǎo)通，因此可進(jìn)行人工控制上、下頂栓。當(dāng)人工控制信號(hào)無效時(shí)，即開關(guān)“K”斷開，或門“B”端為低電位，此時(shí)或門輸出端狀態(tài)受“C”端制約，當(dāng)計(jì)算機(jī)送出一控制信號(hào)時(shí)，或門“C”端為高電位、或門輸出為高電位，通過三極管G3驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器，使其交流端導(dǎo)通，啟動(dòng)電磁閥，使上、下頂栓的動(dòng)作達(dá)到控制密煉機(jī)的目的。
本實(shí)用新型監(jiān)控儀的聲光報(bào)警器電路原理圖如圖7所示，圖8是相應(yīng)的電路方框圖，由圖可見，聲光報(bào)警器電路由信號(hào)光電隔離電路、信號(hào)定時(shí)處理電路、音源產(chǎn)生電路、音頻功率放大電路四個(gè)基本電路組成，其中的信號(hào)光電隔離電路由光電耦合器117、電阻R15、R16元件組成；信號(hào)定時(shí)處理電路由雙單穩(wěn)集成電路74LS221、電容C3、電阻R17、R18元件組成；音源產(chǎn)生電路由三極管G4、兩個(gè)二極管2CK、音樂集成片KD－8、電阻R19、R20、R21元件組成；音頻功率放大電路由功率放大集成電路TDA2003、電位器W1、電容C4、C5、C6、C7、電阻R21、R22、R23元件組成。
聲光報(bào)警器電路工作原理如下計(jì)算機(jī)送來的報(bào)警信號(hào)通過光電耦合器117的光電隔離作用，在D點(diǎn)形成一低電平，通過74LS221的單穩(wěn)態(tài)限時(shí)，輸出一定時(shí)的高電平信號(hào)，觸發(fā)三極管G4，使E點(diǎn)相對(duì)電位為零，此時(shí)，KD－8則輸出一種聲音信號(hào)至電位器W1，通過TDA2003的功率放大作用，使揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲音。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型監(jiān)控儀具有極強(qiáng)的抗干擾能力，可在各種工業(yè)環(huán)境下正常工作；(2)全自動(dòng)地控制密煉機(jī)開機(jī)、關(guān)機(jī)、每車料排料、投料；(3)自動(dòng)記錄、儲(chǔ)存、調(diào)閱、打印各工藝曲線和參數(shù)；(4)對(duì)于不起負(fù)荷、超負(fù)荷、加料、排料等能進(jìn)行聲音、燈光報(bào)警；(5)能根據(jù)生產(chǎn)需要對(duì)混煉過程進(jìn)行溫度控制、時(shí)間控制、能量控制、瞬時(shí)功率控制。
實(shí)施例混煉輪胎內(nèi)胎膠，采用瞬時(shí)功率控制方式，控制參數(shù)包括時(shí)間、累計(jì)能量、瞬時(shí)功率、溫度。
本實(shí)用新型監(jiān)控儀的控制操作裝置的控制面板可制作成圖9的式樣，密煉機(jī)工作前，工作人員通過控制面板輸入控制參數(shù)。密煉機(jī)工作時(shí)，工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)控制參數(shù)和外圍檢測(cè)裝置傳遞的混煉情況發(fā)出控制信號(hào)，使密煉機(jī)自動(dòng)實(shí)施各種動(dòng)作。
第一步通過控制面板輸入控制參數(shù)。將“瞬時(shí)功率控制方式”、“時(shí)間控制方式”、“能量控制方式”、“溫度控制方式”四個(gè)控制開關(guān)打向下，即四種控制方式無效。根據(jù)生產(chǎn)需要通過操作按鍵輸入控制參數(shù)；第二步將“瞬時(shí)功率控制方式”開關(guān)打向上，則工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，開始監(jiān)視和控制密煉機(jī)混煉過程。
權(quán)利要求一種密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀，由外圍檢測(cè)裝置、控制操作裝置、工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、聲光報(bào)警器、上、下頂栓控制裝置和電源組成，其特征是其中的外圍檢測(cè)裝置電路由信號(hào)采集電路、波形整形電路、輸出脈沖電路三個(gè)基本電路組成，上、下頂栓控制裝置電路由信號(hào)光電隔離電路、功能選擇電路、電磁閥驅(qū)動(dòng)電路三個(gè)基本電路組成，聲光報(bào)警器電路由信號(hào)光電隔離電路、信號(hào)定時(shí)處理電路、音源產(chǎn)生電路、音頻功率放大電路四個(gè)基本電路組成。
專利摘要一種密煉機(jī)混煉工藝監(jiān)控儀，由外圍檢測(cè)裝置、控制操作裝置、工業(yè)計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、聲光報(bào)警器、上、下頂栓控制裝置和電源組成。該監(jiān)控儀具有極強(qiáng)的抗干擾能力，能在各種工業(yè)環(huán)境下正常工作，對(duì)混煉過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的監(jiān)視和控制。
文檔編號(hào)B29B7/28GK2152651SQ9320238
公開日1994年1月12日 申請(qǐng)日期1993年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月27日
發(fā)明者張生貴, 張海, 馬鐵軍, 蔡群英, 黃友發(fā) 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)