一种基于AS-I总线的轮胎硫化机控制装置的制作方法

本发明涉及用于轮胎加工的硫化机控制领域，具体涉及一种基于as-i总线的轮胎硫化机控制装置。

背景技术：

轮胎硫化机是在轮胎生产过程中，对轮胎橡胶硫化。图1、2和3是轮胎硫化机后充气的翻转驱动装置的结构图，它包括后充气框架101，后充气翻转横梁102安装在后充气框架101上，并可在后充气框架1的轴套内旋转，后充气翻转横梁102的轴与带电机的减速机104的输出轴通过键联接，后充气框架101上联接有支承架106，支承2/2页架106的两端分别设有缓冲机构，带电机的减速机104上设有支架105，支架105上设有与缓冲机构联接的压板1014。所述的缓冲机构包括导轴108，导轴108的一端连接有压头107，导轴108的另一端套有导向套1010并通过螺母1011安装在支承架106上，压头107与导向套1010之间设有弹簧109。限位板103固定在后充气翻转横梁102上，后充气框架1上固定有限位螺栓1012、行程开关1013。其在工作时，带电机的减速机104驱动后充气翻转横梁102正转或反转，当后充气翻转横梁102上的限位板103转动至限位螺栓1012时，后充气翻转横梁102停止转动，同时触发行程开关1013动作，带电机的减速机104停止转动。

在轮胎硫化机后充气的翻转驱动控制技术中通常使用包括触摸屏控制界面、可编程逻辑控制装置、温度采集装置、阈值提醒装置、温度控制装置、气控装置和通讯连接控制装置，可编程逻辑控制装置，用于控制液压硫化机后充气控制系统的运行，可编程逻辑控制装置连接温度采集装置；阈值提醒装置，用于当液压硫化机后充气控制系统的显示温度大于或等于预先设置的阈值时提醒用户，阈值提醒装置连接温度控制装置；温度控制装置，用于当液压硫化机后充气控制系统的显示温度大于或等于预先设置的阈值时，对温度进行自动控制；气控装置包括排气装置和/或充气装置。进一步设置控制柜，在控制柜内设置接近开关、温度控制装置的通讯接口(端子排等)，将通讯接口连接在柜内可编程逻辑控制装置(plc)，这种控制技术是行业内的通用技术手段，由于控制柜内集成较多输入输出模块、控制模块等，导致控制柜内空间较小，柜内发热较高，柜外配线繁琐，不易维护，迫切需要加以改进。

as-i总线系统为一种执行器和传感器接口，与传统接线技术相比，其具有接线少，故障率低，数据集中处理，调试更加方便的优点，被广泛应用于工业控制领域。由于轮胎硫化机传感器和执行器所需接口较多，接线繁琐，as-i总线技术在轮胎硫化机上的应用仍为空白。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种基于as-i总线的轮胎硫化机控制装置，本发明的轮胎硫化机控制装置，使用as-i总线技术，替代了繁琐的配线工作，且控制稳定，便于维修，且大大降低了成本。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种基于as-i总线的轮胎硫化机控制装置，包括：

轮胎硫化机，作为受控设备，包括模拟量、数字量输入输出；

网关模块，用于连接轮胎硫化机的模拟量、数字量输入输出；

控制模块，控制模块为plc控制器，用于读取网关模块的模拟量、数字量输入输出；

交换机模块，分别连接网关模块、控制模块，用于分配ip地址。

进一步，所述控制模块为plc控制器。

进一步，所述网关模块为型号为bwu3050的as-i网关。

进一步，所述as-i网关外通过第一as-i总线外设第一端子，第一端子包括至少一组通讯接口和电源接口。

进一步，所述通讯接口通过第一as-i通信电缆分别连接数字量输出模块、数字量输入模块，数字量输出模块，模拟量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输入输出模块，rtd输入输出模块，安全控制模块的至少一种。

进一步，所述电源接口通过第一as-i电源电缆分别连接至所述数字量输出模块，数字量输出模块，模拟量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输入输出模块，rtd输入输出模块，安全控制模块的至少一种。

进一步，所述第一as-i通信电缆和第一as-i电源电缆组成的通信拓补结构为星形，环形、树形、总线组合的一种。

进一步，作为本发明的一些实施例，所述数字量输入模块连接轮胎硫化机的接近开关、行程开关、光电开关的至少一种数字量开关；

所述数字量输出模块连接电磁阀，线圈，指示灯的至少一种；

所述模拟量输出模块连接位移传感器，压力传感器的至少一种模拟量传感器。

作为本发明的一些优选方案，所述数字量输入模块为防护等级为ip67的bwu2620数字输入组块；所述数字量输入输出模块为防护等级为ip67的bwu2619数字输入输出组块；所述模拟量输入模块为防护等级为ip20的bwu1897模拟量输入组块。

作为本发明的优选，所述轮胎硫化机外设置控制柜，所述控制柜包括：后充气口，后反转横梁、后反转横梁上的接近开关，以及控制后充气反转横梁旋转的电磁阀；

作为本发明的优选，所述bwu2619数字输入输出组块包括输入端和输出端，bwu2619数字输入输出组块安装于所述轮胎硫化机后充气反转横梁上的，后充气反转横梁的接近开关连接至输入端，控制后充气反转横梁旋转的电磁阀连接至输出端；

所述bwu1897模拟量输入模组设包括模拟量输入端，后充气口设置压力传感器连接至模拟量输入端，用于检测充气压力；

所述交换机模块外设置触摸屏模块，所述控制模块、触摸屏模块、交换机模块、网关模块设置于控制柜内，所述第一端子设置于控制柜表面。

本发明的有益效果在于：

1)在轮胎硫化机运动部件上安装模拟量、数字量输入输出，能使胎硫化机运动部件更可靠的运行，减少电缆往复运动断裂的风险，安装、调试、维护将更加简洁。

2)本发明通过as-i总线技术，只需要一根as-i通信线加as-i电源电缆就可以将轮胎硫化机设备所有监测控制元件连到一起，节省了设备元件之间的连接电缆，替代了繁琐的配线工作，综合节约配线成本40％以上。同时，as-i总线取消了大部分中间接线盒，减少了plc外设模块数量，plc上输入输出、模拟量、rtd等模块被as-i现场总线外设模块替代，控制柜内继电器、端子排等低压元件大幅减少，使得控制内空间将变得更大，柜内发热量变得更低。

综上，本发明的轮胎硫化机控制装置，使用as-i总线技术，替代了繁琐的配线工作，且控制稳定，便于维修，且大大降低了成本。

附图说明

图1是本发明轮胎硫化机后充气的翻转驱动装置的结构图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的a-a向视图；

图4是本发明控制装置的模块原理图；

图5是本发明控制装置的电路原理图。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种基于as-i总线的轮胎硫化机控制装置，包括：

轮胎硫化机，作为受控设备，包括模拟量、数字量输入输出；

网关模块，用于连接轮胎硫化机的模拟量、数字量输入输出；

控制模块，所述控制模块为plc控制器1，控制模块为plc控制器，用于读取网关模块的模拟量、数字量输入输出；

交换机模块，分别连接网关模块、控制模块，用于分配ip地址。

进一步，所述网关模块为型号为bwu3050的as-i网关3。

bwu3050as-i网关3，前端可与柜内元件进行ethernet/ip通讯，后端转换为as-i总线通讯(通讯线、电源线)。as-i总线可连接100米通讯电缆，最多可以扩展62个总线模块。该网关连接模块有数字量输入输出模块，模拟量输入输出模块、rtd模块、安全控制模块等，完全可以满足轮胎硫化机功能需求。

进一步，所述as-i网关3外通过第一as-i总线10外设第一端子4，第一端子4包括至少一组通讯接口和电源接口。

进一步，所述通讯接口通过第一as-i通信电缆5分别连接数字量输出模块、数字量输入模块，数字量输出模块，模拟量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输入输出模块，rtd输入输出模块，安全控制模块的至少一种。

进一步，所述电源接口通过第一as-i电源电缆6分别连接至所述数字量输出模块，数字量输出模块，模拟量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输入输出模块，rtd输入输出模块，安全控制模块的至少一种。第一as-i电源电缆6为所述数字量输出模块，数字量输出模块，模拟量输出模块，模拟量输入模块，模拟量输入输出模块，rtd输入输出模块，安全控制模块供电。

进一步，所述第一as-i通信电缆5采用型号为bw2756的两芯电缆，所述第一as-i电源电缆采用型号为bw2757的两芯电缆，且所述第一as-i通信电缆5和第一as-i电源电缆6组成的通信拓补结构为星形，环形、树形、总线组合的一种。

进一步，作为本发明的一些实施例，所述数字量输入模块连接轮胎硫化机的接近开关、行程开关、光电开关的至少一种数字量开关；

所述数字量输出模块连接电磁阀，线圈，指示灯的至少一种；

所述模拟量输出模块连接位移传感器，压力传感器的至少一种模拟量传感器。

作为本发明的一些优选方案，所述数字量输入模块为防护等级为ip67的bwu2620数字输入组块7；所述数字量输入输出模块为防护等级为ip67的bwu2619数字输入输出组块8；所述模拟量输入模块为防护等级为ip20的bwu1897模拟量输入组块9。

同时，所述as-i外还可以通过第二as-i总线11设置第二端子12，通过第二端子12、第二as-i通信电缆13、第二as-i电源电缆14，连接第二bwu2620数字输入组块15，第二bwu2619数字输入输出组块16，第二bwu1897模拟量输入组块17。

作为本发明的一种实施例，所述轮胎硫化机外设置控制柜，所述控制柜包括：后充气口，后反转横梁、后反转横梁上的接近开关，以及控制后充气反转横梁旋转的电磁阀；

所述bwu2619数字输入输出组块8包括输入端和输出端，bwu2619数字输入输出组块8安装于所述轮胎硫化机后充气反转横梁102上的，后充气反转横梁的接近开关连接至bwu2619数字输入输出组块8的输入端，控制后充气反转横梁旋转的电磁阀连接至输出端；

所述bwu1897模拟量输入模组9设包括模拟量输入端，后充气口设置压力传感器连接至模拟量输入端，用于检测充气压力；在运动部件上设置模拟、数字量输入输出模块，相比较在现有技术中在控制柜内设置模拟、数字量输入输出模块，然后再通过配线连接硫化机上的模拟、数字输入输出的方式，节约配线成本40％以上。取消了大部分中间接线盒，减少了电缆往复运动断裂的风险，使得更可靠的运行，安装、调试、维护将更加简洁。通常获得15％～30％的成本节约。

所述交换机模块外设置触摸屏模块2，所述控制模块、触摸屏模块2、交换机模块、网关模块设置于控制柜内，所述第一端子设置于控制柜表面。控制柜内部减少plc外设模块数量，plc控制器上输入输出、模拟量、rtd等模块被as-i现场总线外扩展的模块替代，柜内继电器、端子排等低压元件大幅减少，使得空间将变得更大，柜内发热量变得更低。

本实施例的实施步骤如下：

交换机net为plc控制器分配ip地址为134.200.211.10，为触摸屏模块2设置ip地址为134.200.211.22，为as-i网关设置ip地址为134.200.211.25。

后充气翻转横梁102上的限位板103转动至限位螺栓1012时，接近开关的数字输出通过bwu2619数字输入输出组块和第一as-i通信电缆，将数字输出发至as-i网关，plc控制器通过交换机net读取固定地址ip的as-i网关内容，根据as-i网关内容，通过交换机net向固定ip地址的触摸屏模块102发送显示指令，显示当前接近开关状态；同时，所述plc控制器通过交换机net向固定ip地址的as-i网关发送控制指令，进一步通过第一as-i通信电缆控制电磁阀关闭，从而使得后充气翻转横梁102停止转动，并对轮胎充气。

后充气口设置上的压力传感器，读取充气压力，将当前充气压力通过bwu1897模拟量输入组块9、第一as-i通信电缆将当前充气压力值发送至as-i网关，plc控制器读取固定地址ip的as-i网关内容，根据as-i网关内容，通过交换机nft向固定ip地址的触摸屏模块2发送显示指令，显示当前充气压力。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。