本發(fā)明涉及廢物回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，報廢輪胎數(shù)量迅猛增長，對環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。類似于廢泡沫塑料造成的“白色污染”，廢舊輪胎被稱為“黑色污染”。近年來國內(nèi)外都把廢舊輪胎的回收和再度利用為重大環(huán)保課題。在廢橡膠再加工行業(yè)中，將廢舊橡膠常溫破碎成膠粉，在再生助劑的作用下經(jīng)脫硫使膠粉成為再生膠。為了改善再生膠的塑性、延展性、耐磨性以及熱穩(wěn)定性等技術(shù)參數(shù)，需要對廢舊輪胎破碎后的膠粉添加相應(yīng)的再生助劑以保證達到不同客戶的需求，通過攪拌將材料混合后，還需要對混合后的膠體進行熱處理工序以保證系統(tǒng)性能。

但由于不同的用戶群體對膠體性能要求的多樣化，針對具體要求的添加劑也不盡相同，從而對后續(xù)的熱處理工序有不同的要求，由于設(shè)備方案的復(fù)雜性，從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)不能采用統(tǒng)一的方法來對材料進行熱處理工藝。而由于混合后的膠粉要在螺桿傳輸過程中進行加熱，如果簡單地采用普通的過零點加熱冷卻方式或者普通的PID調(diào)節(jié)方式都很難達到所需要的工藝需求。目前市面上的熱處理設(shè)備只具有簡單溫度調(diào)節(jié)功能，無法滿足多變的環(huán)境及工藝的需求，該類設(shè)備主要存在以下兩個問題：1、功能簡單，單純完成加熱冷卻工作，無法自適應(yīng)調(diào)整；2、智能性不足，未經(jīng)過訓(xùn)練的人員無法輕易上手操作，實用性不強。

現(xiàn)有的再生膠熱處理工藝從控制上類似于開環(huán)系統(tǒng)，即通過熱電偶檢測螺桿輸送中各節(jié)點的溫度，然后通過分離的模塊檢測相應(yīng)的溫度，并對溫度進行簡單的開關(guān)量控制，對超過閾值溫度停止加熱，并進行冷卻。低于閾值溫度則停止冷卻，加熱?，F(xiàn)有技術(shù)只能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度，在一定的溫度范圍內(nèi)漂移，如果上下限溫度范圍過小，則會導(dǎo)致加熱和制冷開關(guān)不停的切換，增加系統(tǒng)的功耗，且溫度抖動大。如果上下限溫度范圍過大，則導(dǎo)致接點溫度范圍過大，不能滿足工藝需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)，包括膠體參數(shù)傳感器、中央控制器、專家知識庫、K型熱電偶、觸摸屏模塊、用戶按鍵模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、加熱控制模塊、制冷控制模塊和AD轉(zhuǎn)化模塊；所述膠體參數(shù)傳感器連接至AD轉(zhuǎn)化模塊，AD轉(zhuǎn)化模塊連接至中央控制器；所述觸摸屏與中央控制器連接，所述用戶按鍵模塊連接至中央控制器，用戶按鍵模塊將用戶現(xiàn)場的控制意圖傳送給中央控制器，所述K型熱電偶固定安裝在螺桿上，K型熱電偶通過AD轉(zhuǎn)換模塊連接至中央控制器，所述中央控制器通過DA轉(zhuǎn)換模塊傳連接至加熱控制模塊，所述專家知識庫連接至中央控制器，所述記憶體連接至中央控制器。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述中央控制器采用工業(yè)控制計算機、單片機或者ARM模塊中的一種。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述膠體參數(shù)傳感器輸出信號為modbus RTU標(biāo)準(zhǔn)輸出格式。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述觸摸屏通過VGA以及USB實現(xiàn)與中央控制器的通信和人機對話。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本方明把計算機專家知識庫、人機交互模塊、膠體實時檢測模塊引入到再生膠處理工藝系統(tǒng)中來，提高了再生膠處理系統(tǒng)的實用性，便捷性以及自適應(yīng)性。使生產(chǎn)線可以隨時根據(jù)用戶工藝要求生產(chǎn)不同性能的再生膠膠體。本發(fā)明提高了熱處理工藝的高效性、穩(wěn)定性以及設(shè)備的自動化程度。

附圖說明

圖1為再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方案思路圖。

圖2為再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。

請參閱圖1-2，一種再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)，包括膠體參數(shù)傳感器、中央控制器、專家知識庫、K型熱電偶、觸摸屏模塊、用戶按鍵模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、加熱控制模塊、制冷控制模塊和AD轉(zhuǎn)化模塊；

所述膠體參數(shù)傳感器連接至AD轉(zhuǎn)化模塊，AD轉(zhuǎn)化模塊連接至中央控制器；膠體參數(shù)傳感器檢用于測膠體的狀態(tài)并經(jīng)過AD轉(zhuǎn)化模塊將檢測的結(jié)果數(shù)據(jù)化后賦給中央控制器；所述中央控制器采用工業(yè)控制計算機、單片機或者ARM模塊中的一種；所述膠體參數(shù)傳感器輸出信號為modbus RTU標(biāo)準(zhǔn)輸出格式；將膠體參數(shù)傳感器引入到熱處理系統(tǒng)中，從而可以實時的檢測再生膠的性能參數(shù)，為智能化的自學(xué)習(xí)與智能控制提供了參數(shù)依據(jù)。

所述觸摸屏通過VGA以及USB實現(xiàn)與中央控制器的通信和人機對話，從而實現(xiàn)用戶界面友好的人機交互功能。智能化人機交互界面引入到熱處理工藝中，便捷的人機交互界面為系統(tǒng)提供了有力的幫助，膠體相關(guān)信息直接顯示在人機交互設(shè)備上，直觀的為控制人員提供了數(shù)據(jù)支撐。

所述用戶按鍵模塊連接至中央控制器，用戶按鍵模塊將用戶現(xiàn)場的控制意圖傳送給中央控制器，從而實現(xiàn)停止、啟動等命令的檢測。

所述K型熱電偶固定安裝在螺桿上，K型熱電偶通過AD轉(zhuǎn)換模塊連接至中央控制器，從而實現(xiàn)實現(xiàn)將K型熱電偶檢測到的信號經(jīng)過溫度補償后得到的實際溫度值傳送給中央控制器；所述K型熱電偶采用精密K型熱電偶，也可以采用其他的精密傳感器或者集成化的現(xiàn)場儀表替代K型熱電偶實現(xiàn)膠體溫度信號檢測。

所述中央控制器通過DA轉(zhuǎn)換模塊傳連接至加熱控制模塊，中央控制器將需要控制的加熱信號通過DA轉(zhuǎn)換模塊傳送給加熱控制模塊，實現(xiàn)加熱的啟?？刂?。

所述中央控制器通過DA轉(zhuǎn)換模塊傳連接至制冷控制模塊，中央控制器將將需要控制的制冷信號通過DA轉(zhuǎn)換模塊傳送給制冷控制模塊，實現(xiàn)加熱的啟?？刂?。

所述專家知識庫連接至中央控制器，專家知識庫根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則及控制方案、輸入的工藝結(jié)果以及檢測到的數(shù)據(jù)結(jié)果將控制參數(shù)傳遞給中央控制器實現(xiàn)控制；所述記憶體連接至中央控制器，記憶體主要儲存已經(jīng)設(shè)定的決策機制、策略，控制方案以及不同情況下的最優(yōu)控制策略。把專家知識庫融入到膠體添加配料后的熱處理工藝中去，提高膠體處理工藝的智能化和效率，并將不同情況下得到的最優(yōu)控制策略存入知識庫的記憶體中，用于更新知識庫。根據(jù)中央控制器的專家知識庫給出最佳工藝，在線實時采集膠粉溫度、膠體參數(shù)，確定每個控制節(jié)點的控制參數(shù)，并給予制冷、加熱啟?？刂菩盘枺瑢崿F(xiàn)對螺桿各個節(jié)點制冷過程、加熱過程的控制，使熱處理過程根據(jù)最優(yōu)控制策略進行。基于專家知識庫的再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)，能根據(jù)設(shè)定的技術(shù)參數(shù)和工藝要求確定選擇何種控制方法以滿足設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)，同時，在當(dāng)前控制方案達不到控制目標(biāo)時，根據(jù)該技術(shù)參數(shù)相應(yīng)的調(diào)整策略調(diào)整控制工藝，不斷調(diào)整直至達到最優(yōu)，并具備記憶功能。

本發(fā)明的工作原理是：本發(fā)明提出的基于專家知識庫的再生膠熱處理智能控制系統(tǒng)整體方案架構(gòu)如圖1所示，膠粉生成再生膠的熱處理工藝過程為連續(xù)處理過程，為了提高工藝處理速度、日生產(chǎn)率以及工藝的可控性，熱處理設(shè)備采用螺桿傳動的方式，再生助劑添加區(qū)塊經(jīng)過螺桿傳動通過熱處理區(qū)塊，螺桿采用伺服電機控制的方式，可以精準(zhǔn)的控制膠粉的傳動速度。首先進行目標(biāo)參數(shù)設(shè)定，根據(jù)用戶的具體要求，提出設(shè)計后膠體的相關(guān)參數(shù)。然后實時采集熱處理過程中的膠粉溫度與膠體參數(shù)，根據(jù)分布在螺桿上的精密K型熱電偶檢測經(jīng)過該區(qū)間的膠體的實時溫度，并饋送到控制系統(tǒng)，實現(xiàn)膠粉溫度的實時檢測，同時配備一套膠體狀態(tài)參數(shù)檢測裝置，實時檢測膠體的參數(shù)并將結(jié)果饋送到計算機中的專家管理系統(tǒng)中去。本發(fā)明的控制系統(tǒng)的核心為具備專家知識庫的中央控制器，能根據(jù)設(shè)定的技術(shù)參數(shù)和工藝要求確定選擇何種控制方法以滿足設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)，同時，在當(dāng)前控制方案達不到控制目標(biāo)時，根據(jù)該技術(shù)參數(shù)相應(yīng)的調(diào)整策略調(diào)整控制工藝，不斷調(diào)整直至達到最優(yōu)，并具備記憶功能；中央控制器的輸入包括預(yù)期熱處理工藝后的膠體目標(biāo)參數(shù)，實時監(jiān)測到的膠體參數(shù)以及螺桿各檢測節(jié)點的溫度，根據(jù)中央控制器的專家知識庫給出的最佳工藝，確定螺桿中節(jié)點控制參數(shù)，并給予制冷、加熱啟?？刂菩盘枺瑢崿F(xiàn)對制冷過程、加熱過程的控制，使熱處理過程根據(jù)最優(yōu)控制策略進行，并對控制策略實時更新調(diào)整。

上面對本發(fā)明的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。