专利名称：密炼机混炼工艺监控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监视和控制密炼机混炼过程的仪器，即通过监控仪对密炼机混炼过程分别进行时间、温度、能量或瞬时功率的自动控制，生产出性能合乎要求的混炼胶。
现有密炼机的自动控制仪器只能对密炼机混炼工艺进行时间控制、温度控制或能量控制，只能记录并打印出每车料的使用时间和消耗的总能量，没有对混炼工艺的瞬时功率控制，也没有对混炼状态进行监督的功能，因此无法得知每车料当时实际的混炼情形，如混炼过程中分几段投料、每段用多少时间、消耗多少能量、瞬时功率在各段的情况如何等，更没有对混炼操作情况进行储存、检索、调阅和打印的功能，混炼工艺曲线和参数无法显示于屏幕上。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，设计出一种能根据生产需要对混炼过程进行温度控制、时间控制、能量控制或瞬时功率控制的密炼机混炼工艺监控仪。
本实用新型的目的还在于设计一种全自动控制的密炼机混炼工艺监控仪，不需专们人员操作，由监控仪控制密炼机开机、关机、每车料排料、投料、自动记录、储存、打印混炼工艺各参数。
本实用新型设计的密炼机混炼工艺监控仪的总体结构示意图如
图1所示，监控仪由电源线1、信号传输线2、显示器3、打印机4、交流稳压电源5、信号采集仪6、控制操作装置7、开关电源8、工业计算机9、外围控制板10组成，其工作系统方框图如图2所示，其中的外围检测装置包括了信号采集仪6和外围控制板10的一部分，信号采集仪6的作用是将密炼机能量消耗转换为脉冲信号，外围控制板10的这部分作用是将脉冲信号进行处理并输入至计算机；上、下顶栓控制装置在外围控制板10上的另一部分，作用是实现上、下顶栓的计算机自动控制和人工控制。控制操作装置包括(1)控制打印机和工业计算机及外围电路的电源开关，(2)对密炼方式、上、下顶栓、打印方式、计算机控制方式进行控制的控制开关，(3)用于完成各控制参数及程序的输入及调出的控制按键；工业计算机主板包括大容量存储硬盘、CTC接口、时钟电路、PIO接口、打印机驱动接口、显示器驱动接口，工业计算机软件根据采集到的密炼机能量信号及控制操作装置的命令进行综合处理，发出控制信号及显示信号；电源包括给整套系统提供电源的交流稳压电源5和工业计算机专用的开关电源8。
监控仪工作时，外围检测装置将密炼机的能量消耗转换为相应的数字信号，并对该信号进行处理后传递给工业计算机，工业计算机通过对控制操作装置的监视，再经过计算机软件的处理分别驱动显示器、打印机、声光报警器和上、下顶栓控制装置。
本实用新型密炼机混炼工艺监控仪的外围检测装置电路原理图如图3所示，图4是相应的电路方框图，由图可见，外围检测装置电路由信号采集电路、波形整形电路、输出脉冲电路三个基本电路组成，其中的信号采集电路由电阻R1、R2、R3和红外线光电对管HDG－2元件组成；波形整形电路由电容C1、三极管G1、施密特触发器74LS132、电阻R4、R5元件组成；输出脉冲电路由双单稳集成电路74LS221、电容C2、三极管G2、发光二极管LED、电阻R6、R7、R8元件组成。
外围检测装置电路的工作原理如下红外线光电对管针对密炼机能量消耗的变化产生相应的高低变化的脉冲信号，经过R4C1积分电路(对波形中的毛制滤波)触三极管G1，形成A点＋5伏的电压高低变化，输入至施密特触发器74LS132的输入端，通过施密特触发器的整形作用输出一脉冲，此脉冲输入至双单稳集成电路74LS221的低电平有效输入端，最后输出200ms的正窄脉冲至工业计算机的CTC输入口，计算机通过对CTC口的脉冲变化来计算能量的变化。
本实用新型监控仪的上、下顶栓控制装置电路原理图如图5所示，图6是相应的电路方框图，由图可见，上、下顶栓控置装置电路由信号光电隔离电路、功能选择电路、电磁阀驱动电路三个基本电路组成，其中的信号光电隔离电路由光电耦合器117、电阻R9、R10元件组成；功能选择电路由或门74LS32、开关K、三极管G3、电阻R11、R12、R13、R14元件组成；电磁阀驱动电路由固态继电器JG25A－LK、电磁阀QS－nC组成。
上、下顶栓控制装置电路工作原理如下计算机输入的控制信号经过光电耦合器117的光电隔离作用输入至或门的“C”端，人工控制信号通过开关“K”输入至或门“B”端。人工控制信号有效时即开关“K”合上，此时“B”端为高电位，或门输出高电位，通过三极管G3的驱动，使固态继电器交流端导通，电磁阀始终导通，因此可进行人工控制上、下顶栓。当人工控制信号无效时，即开关“K”断开，或门“B”端为低电位，此时或门输出端状态受“C”端制约，当计算机送出一控制信号时，或门“C”端为高电位、或门输出为高电位，通过三极管G3驱动固态继电器，使其交流端导通，启动电磁阀，使上、下顶栓的动作达到控制密炼机的目的。
本实用新型监控仪的声光报警器电路原理图如图7所示，图8是相应的电路方框图，由图可见，声光报警器电路由信号光电隔离电路、信号定时处理电路、音源产生电路、音频功率放大电路四个基本电路组成，其中的信号光电隔离电路由光电耦合器117、电阻R15、R16元件组成；信号定时处理电路由双单稳集成电路74LS221、电容C3、电阻R17、R18元件组成；音源产生电路由三极管G4、两个二极管2CK、音乐集成片KD－8、电阻R19、R20、R21元件组成；音频功率放大电路由功率放大集成电路TDA2003、电位器W1、电容C4、C5、C6、C7、电阻R21、R22、R23元件组成。
声光报警器电路工作原理如下计算机送来的报警信号通过光电耦合器117的光电隔离作用，在D点形成一低电平，通过74LS221的单稳态限时，输出一定时的高电平信号，触发三极管G4，使E点相对电位为零，此时，KD－8则输出一种声音信号至电位器W1，通过TDA2003的功率放大作用，使扬声器发出报警声音。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点(1)本实用新型监控仪具有极强的抗干扰能力，可在各种工业环境下正常工作；(2)全自动地控制密炼机开机、关机、每车料排料、投料；(3)自动记录、储存、调阅、打印各工艺曲线和参数；(4)对于不起负荷、超负荷、加料、排料等能进行声音、灯光报警；(5)能根据生产需要对混炼过程进行温度控制、时间控制、能量控制、瞬时功率控制。
实施例混炼轮胎内胎胶，采用瞬时功率控制方式，控制参数包括时间、累计能量、瞬时功率、温度。
本实用新型监控仪的控制操作装置的控制面板可制作成图9的式样，密炼机工作前，工作人员通过控制面板输入控制参数。密炼机工作时，工业计算机根据控制参数和外围检测装置传递的混炼情况发出控制信号，使密炼机自动实施各种动作。
第一步通过控制面板输入控制参数。将“瞬时功率控制方式”、“时间控制方式”、“能量控制方式”、“温度控制方式”四个控制开关打向下，即四种控制方式无效。根据生产需要通过操作按键输入控制参数；第二步将“瞬时功率控制方式”开关打向上，则工业计算机进入工作状态，开始监视和控制密炼机混炼过程。
权利要求一种密炼机混炼工艺监控仪，由外围检测装置、控制操作装置、工业计算机、显示器、打印机、声光报警器、上、下顶栓控制装置和电源组成，其特征是其中的外围检测装置电路由信号采集电路、波形整形电路、输出脉冲电路三个基本电路组成，上、下顶栓控制装置电路由信号光电隔离电路、功能选择电路、电磁阀驱动电路三个基本电路组成，声光报警器电路由信号光电隔离电路、信号定时处理电路、音源产生电路、音频功率放大电路四个基本电路组成。
专利摘要一种密炼机混炼工艺监控仪，由外围检测装置、控制操作装置、工业计算机、显示器、打印机、声光报警器、上、下顶栓控制装置和电源组成。该监控仪具有极强的抗干扰能力，能在各种工业环境下正常工作，对混炼过程实现全自动的监视和控制。
文档编号B29B7/28GK2152651SQ9320238
公开日1994年1月12日 申请日期1993年1月27日 优先权日1993年1月27日
发明者张生贵, 张海, 马铁军, 蔡群英, 黄友发 申请人:华南理工大学