在輪胎制造行業(yè)和輪胎翻新工藝中,外胎硫化主要采用雙模定型硫化機和硫化罐兩種設備。由于硫化罐設備具有投資少,生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品規格變化靈活等優(yōu)點(diǎn),被普遍采用。目前工程機械輪胎多采用硫化罐硫化。
硫化罐中最常見(jiàn)的是臥式硫化罐,是橡膠企業(yè)的主要硫化設備之一。它可以硫化大型工程輪胎、膠板、膠條、膠鞋等橡膠制品。
工藝原理
任何硫化設備,都需要形成高溫高壓的環(huán)境,才能完成橡膠制品的硫化過(guò)程。硫化罐利用高溫高壓的蒸汽,來(lái)完成硫化過(guò)程。
硫化罐硫化主要包括以下幾個(gè)過(guò)程:
1.裝料合模 這一過(guò)程主要是硫化罐的機械動(dòng)作,主要包括裝料、合模、轉蓋、插入安全銷(xiāo)等動(dòng)作;
2.預硫化 預硫化是硫化罐外腔進(jìn)蒸汽,硫化罐升溫的過(guò)程;
3.正式硫化 正式硫化是在預硫化過(guò)程結束后,當溫度到達所需的溫度時(shí)開(kāi)始定時(shí)硫化的一個(gè)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,主要通過(guò)內外蒸汽的控制,達到硫化所需的溫度和壓力;
4.硫化結束 硫化結束后,仍需要一系列的機械動(dòng)作配合,包括轉蓋、開(kāi)蓋、啟模、取料等動(dòng)作。
系統功能
采用HOLLiAS LM PLC對硫化罐進(jìn)行控制,控制系統由LM3108和數字量擴展模塊LM3310、LM3320、LM3223組成,其中,CPU模塊LM3108進(jìn)行系統的整體控制,數字量輸入擴展模塊用于輸入行程開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)和控制按鈕等控制信號,數字量輸出擴展模塊用于驅動(dòng)電磁閥開(kāi)關(guān)、控制指示燈等,觸摸屏用于顯示硫化罐所處狀態(tài)、顯示硫化步序以及硫化時(shí)間等。同時(shí)PLC通過(guò)485串口與遠程計算機通訊,實(shí)現多臺硫化罐的計算機群控功能。硫化罐主要的控制任務(wù)包括下面幾三個(gè)方面。
自動(dòng)硫化 在正常情況下,硫化罐都采用自動(dòng)硫化模式。自動(dòng)硫化模式下,PLC控制硫化罐的關(guān)閉和開(kāi)模等機械動(dòng)作,而根據采集到的壓力和溫度自動(dòng)完成硫化的各階段過(guò)程。
當熱工管道正常、工況穩定時(shí),選擇自動(dòng)硫化。硫化罐裝模完畢,罐蓋關(guān)閉到位,高壓水壓力到達一定壓力時(shí),轉換開(kāi)關(guān)在自動(dòng)位置,按開(kāi)始硫化便可進(jìn)入自動(dòng)硫化程序。硫化過(guò)程中最重要的是控制蒸汽的溫度。利用模擬量采集模塊采集壓力和溫度的值,通過(guò)PLC的PID計算,控制加熱器來(lái)控制硫化溫度,保證硫化的工藝要求。硫化結束后,硫化程序復位。
手動(dòng)硫化 在自動(dòng)硫化過(guò)程中,若設備出現異常情況(如管道、閥門(mén)泄漏) 或工況不穩定時(shí),可轉換到手動(dòng)控制,通過(guò)控制柜上的手動(dòng)按鈕,控制程序時(shí)序,從而控制各二位切斷閥,可獨立地完成硫化的各階段,而不再自動(dòng)切換。
本地和遠程監控 硫化罐控制過(guò)程中,需要設定很多工藝參數,同時(shí)也需要實(shí)時(shí)顯示當前硫化的階段、狀態(tài)以及壓力、溫度和時(shí)間等參數。LM3108的RS232口在本地與觸摸屏通訊,通過(guò)觸摸屏實(shí)現參數的設置和顯示。同時(shí),PLC通過(guò)RS485口與遠程計算機通訊,實(shí)現計算機群控功能,完成遠程參數的設定和顯示、保存及打印功能。
采用HOLLiAS LM PLC對硫化罐進(jìn)行控制,完成硫化過(guò)程的自動(dòng)控制,實(shí)際應用結果顯示,其可靠穩定的性能以及強大的數字量模擬量擴展能力,均有利于硫化工藝的自動(dòng)控制和安全操作,大大提高了硫化罐自動(dòng)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。