AI仪表在轮胎硫化温度控制改造中的应用

一、阐述　　轮胎外胎硫化机作为轮胎行业的主要生产设备，其控制系统的优劣、自动化水平的强弱，将直接影响轮胎硫化的质量。在日益白热化的市场竞争环境下，如何提升轮胎硫化机自动控制水平以及工艺参数控制精度，已沦为提升轮胎产品质量的一个至关重要的环节。

本文主要讲解使用AI智能温控器等替代三针记录仪，构建硫化外压温度的闭环控制和记录。　　二、原掌控分析　　硫化机控制系统在硫化过程中不受外界因素影响较多，例如胎坯的初始温度、胶囊内热水的温度、模具温度以及热传导面的导热性能等。

在实际生产中，总是按照条件较好的一个因素来确认硫化时间，一般来说使用缩短硫化时间的办法以保证轮胎几乎硫化。使用这种方式掌控轮胎硫化既浪费了能源减少了生产效率，也影响轮胎的质量。

在控制系统中也不存在很多问题，比如外压温度控制。目前一些硫化机外压温度的掌控多使用具有比例调节功能的三针记录仪，机械式三针记录调节仪根据测量收集到的信号通过气动比例放大器将掌控气源信号送来至硫化机外压气动薄膜调节阀，调节其开度，构建对硫化过程外压温度的掌控。由于其比例参数的调节及输入气源的缩放比例皆使用机械螺杆手工调节，没一个准确的参数值，各参数的原作要手工已完成，调整参数十分复杂。

由于每台硫化机的设备状况各不相同，每台设备必须重复调整控制参数。另外它是机械式结构，在用于一段时间后常常不会经常出现螺杆偏移导致比例失调，又须要新的调整。

机械式三针记录调节仪还不存在调节精度较低，无对系统信号，继续执行动作延缓等多种缺失。由于硫化生产现场多为高温多尘环境，经常出现记录笔尖阻塞故障，导致原始记录缺陷，直接影响轮胎生产掌控。

在国外机械式三针记录仪已归属于出局产品，国外记录仪厂商仅供中国市场，其价格昂贵，备件容易订购，修理十分艰难，必须频密替换记录墨水、记录纸等消耗材料。　　三、系统改建　　为构建生产过程的数据采集、统计资料、若然报警、轮胎编号输出、硫化过程工艺参数的历史查找等功能，且为了节省改建时回答，保有其他硬件及掌控功能恒定，仅有将原三针记录仪的功能，即硫化外温的倒数调节功能和硫化内压、内温、外温的运营参数倒数记录功能使用宇电仪表替代。使用该方案的优点是不须要对原先的系统展开大的改建，短时间内才可已完成改建，基本不影响现有的生产。

　　1、仪表选型：掌控仪表自由选择宇电AI-808AX3L2S4仪表。它具备可编程输出（万能输出）功能，可自由选择输出多种热电偶、热电阻及线性电流、电压、电阻等信号；　　输出使用数字校正系统，内置常用热电偶，热电阻非线性校正表格，测量准确平稳；先进设备的AI人工智能调节算法具备自整定、自自学功能，无超调及无欠调的优良掌控特性。运营参数收集仪表使用AI-706MJ5J2J2S仪表。

它是使用模块化技术的多路测量显示仪，因应各种输出模块，能分别测量1~6路热电偶、热电阻、电压、电流等多种信号，用于高性能的元器件，大大降低温度飘移并使得6个地下通道之间互相阻碍减少，使多路测量在精度及抗干扰性能上也超过了与单路测量仪表非常的水准。　　2、系统控制步骤：当硫化机合模究竟后，首先关上一次水，转换二次水，然后硫化过程开始。现场控制系统将一个硫化开始信号上载至控制室，硫化机外压蒸汽气动薄膜调节阀气源接上，外压蒸汽转入硫化机蒸汽室，外温测温元件铂电阻将测量到的温度信号传至AI-808仪表，AI仪表根据测得的温度和原作温度较为，经PID运算后输入4-20mA电流信号自动调节气动薄膜调节阀进度掌控硫化蒸汽的入汽量，构建硫化过程中外力温度的自动调节。在硫化过程中产生的蒸汽冷凝水通过每台硫化机的疏水阀排出冷凝水主管道中。

　　3、仪表调试：在没经验控制参数的时候，为了达到最佳的掌控效果，仪表要展开PID自整定，但一般的调节仪表在自整定点的调节状态是位式掌控，输出量要么仅次于要么大于，在系统中调节输入大幅度变化是不容许的，AI-808调节器具备手动自整定模式可以很好的解决问题这个问题。在多数情况下，自整定一次就可以使取得失望的掌控效果。

如果掌控有偏差时，可以通过微调M5、P、T参数来修正。主要参数设置：HIAL：下限报警，根据实际拒绝设置。

Df：回差（杀区、滞环），用作防止因测量输出值波动而产生频密调节作用，在回差范围内位式调节不起作用。Ctrl：掌控方式，系统初始设置值为1。M5：维持参数，主要要求调节算法中的分数起到。

P：速率参数，与每秒内仪表输入变化100%时测量值时不应变化大小成正比，P=1000/每秒测量值的增高单位值（系统以0.1定义为一个单位）。T：迟缓时间，t就越小，则比例和分数起到皆成正比强化，而微分起到比较弱化；反之，t越大，则比例和分数起到皆弱化，而微分起到比较强化。Ctl：输入周期，体现仪表运算调节的高低，系统设置值为1。Sn：输出对系统信号类型，设置为21，代表PT100。

OPt：输入信号类型，系统设置值为4，回应4-20MA输入。CF：系统功能自由选择，根据系统起到方向自由选择0或1。　　四、结语　　将模糊控制和常规PID调节方法融合在一起而构成的AI智能PID调节器，它吸取了两者的优点，因而不具备自自学、自适应的能力，需要自动识别被控过程参数的变化，它又不具备常规PID调节器结构非常简单、可靠性高等特点。使用AI智能调节器替代三针记录调节仪在实际应用于中掌控平稳，故障率较低，提高了硫化质量，为轮胎硫化工艺获取了确保。

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