Создание автоматизированной системы измерения технологических параметров на линии производства резиновой смеси

В производстве резинотехнических изделий основным подготовительным процессом служит изготовление резиновой смеси, которая представляет собой многокомпонентную эластомерную гомогенную систему, включающую каучуки (натуральный и / или синтетические), вулканизующие агенты, технический углерод и другие ингредиенты [1].

Для получения резиновой смеси с нормативными значениями показателей качества, соответствующими регламентированному уровню, следует осуществлять управление процессом производства [2].

Контроль качества на всех стадиях производства резиновой смеси происходит с использованием автоматизированных средств измерения и контроля [1, 7].

Результаты и обсуждение

Проанализировав технологический процесс, были выбраны контролируемые параметры (таблица 1) [3].

Параметры, подлежащие контролю

Функциональная схема автоматизации производства резиновой смеси представлена на рисунке 1 [8, 9].

Измерение температуры в резиносмесителе осуществляется при помощи датчика температуры ТСМ Метран 2700 (позиция 1а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора ОВЕН ИДЦ1 (позиция 1б), который показывает и регистрирует температуру резиновой смеси [4].

Одновременно с этим унифицированный сигнал с датчика температуры (позиция 1а) поступает на вход № 1 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–1 промышленного микроконтроллера TSXMicro, который обрабатывается с помощью микроконтроллера TSXMicro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUSVХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Таблица 1. при производстве резиновой смеси

Table 1.

Parameters to be controlled in the production of rubber mixtures

Параметр Indicator	Обозначение аппарата Device designation	Регламентируемые значения Values
		min	max
Температура резиновой смеси, °С The temperature of the rubber mixture, °С	5	110	120
Уровень жидких мягчителей, м | The level of liquid softeners, m	7	1,0	1,8
Уровень гранулированного технического углерода, м Thelеvеlofgranulatedcarbonblack, m	1	0,7	1,5
Уровень серы, м | The level of sulfur, m	10	0,6	1,2
Уровень оксида магния, м | The level of magnesium oxide, m	13	0,3	0,8
Уровень ускорителей, м | The level of accelerators, m	15	0,5	1,0
Уровень гранулированного каучука, м Thelеvеlofgranulatedrubber, m	27	0,7	1,5
Масса технического углерода, кг | The mass of carbon black, kg	3	2000	3000
Масса серы, кг | The mass of sulfur, kg	3	800	1200
Масса оксида магния, кг | The mass of magnesium oxide, kg	3	250	500
Массаускорителей, кг | The mass of accelerators, kg	3	400	600
Масса противостарителей, кг | Themаssofantioxidants, kg	3	500	1000
Масса смеси мела, каолина и оксида цинка, кг The mass of the mixture of chalk, kaolin and zinc oxide, kg	3	800	1000
Масса смеси спецбитума и фенолформальдегидных смол, кг The mass of the mixture of special bitumen and phenolformaldehyde resins, kg	3	1200	1500

При достижении уровнем жидких мягчителей в продувочном баке верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (поз. 2а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (поз.НL1). Далее сигнал из цепи питания поступает на вход № 1 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSXMicro

3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Полученный сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUSVХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS[10].

При достижении уровнем гранулированного технического углерода в расходном бункере верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (позиция 3а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (позиция НL2) [5].

Рисунок 1. Функциональная схема автоматизации производства резиновой смеси

Figure 1. Functional diagram of automation of rubber production

Затем сигнал из цепи питания поступает на вход № 2 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSXMicro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUSVХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

При достижении уровнем серы в расходном бункере верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (позиция 4а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (позиция НL3) [8].

Одновременно с этим сигнал из цепи питания поступает на вход № 3 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSXMicro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUSVХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

При достижении уровнем оксида магния в расходном бункере верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (позиция 5а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (позиция НL4). Далее сигнал из цепи питания поступает на вход № 4 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSXMicro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUSVХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

При достижении уровнем ускорителей в расходном бункере верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (позиция 6а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (позиция НL5).

После сигнал из цепи питания поступает на вход № 5 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

При достижении уровнем гранулированного каучука в расходном бункере верхнего предельного значения реле сигнализатора уровня СУ-100 (позиция 7а) замыкает контакты цепи питания сигнальной лампы L-50 (позиция НL6). Сигнал из цепи питания поступает на вход № 6 платы дискретного ввода ТSХDЕZ12D2К промышленного микроконтроллера TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 8а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 8б), который показывает массу гранулированного технического углерода. Унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 8а) поступает на вход № 2 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–1 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 9а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 9б), который показывает массу серы.

Одновременно с этим унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 9а) поступает на вход № 3 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–1 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 10а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 10б), который показывает массу оксида магния.

Далее унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 10а) поступает на вход № 4 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–1 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 11а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 11б), который показывает массу ускорителей. Унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 11а) поступает на вход № 1 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–2 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 12а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 12б), который показывает массу противостарителей.

Одновременно с этим унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 12а) поступает на вход № 2 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–2 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 13а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 13б), который показывает массу смеси мела, каолина и оксида цинка. Унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 13а) поступает на вход № 3 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–2 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Измерение массы продукта на автоматических весах осуществляется при помощи тензодатчика SBA (позиция 14а). Унифицированный токовый сигнал 4÷20 мА с датчика поступает на вход вторичного прибора в виде весового индикатора SH-50 (позиция 14б), который показывает массу смеси спецбитума и фено-лоформальдегидных смол.

Далее унифицированный токовый сигнал с тензодатчика (позиция 14а) поступает на вход № 4 платы аналогового ввода ТSХАЕZ414–2 промышленного микроконтроллера TSX Micro, который обрабатывается с помощью процессора TSX Micro 3705/08, а также при помощи сетевого контроллера ТSХЕТZ510 подается на промышленную рабочую станцию Baikal-Т1 по сети Ethernet. Далее сигнал регистрируется на жестких магнитных дисках НЖМД, выводится на монитор ASUS VХ239Н и обрабатывается с помощью процессора Р5600 MIPS.

Заключение

Разработанная функциональная схема автоматизации технологической линии производства резиновой смеси позволит получить продукт с показателями качества, соответствующими регламентированному уровню.