摘要：罗克韦尔自动化是一家具有世界领先的自动化供应商，其世界工业自动化水平，在自动化领域保持着比较领先的地位。在中国，轮胎行业正以其迅猛发展创造着历史。轮胎企业在面临诸多挑战的今天，我们该如何做到高生产效 率、高质量、低成本、快速增长、践行环保与安全呢？本文主要以LCZ-3C系列出口型一次法全钢载重子午胎两鼓成型机为例，设计出整套控制系统。设计完成控制系统的主要控制核心是采用Rockwell Automation公司的1756 GuardLogix可编程安全逻辑控制器及Kinetix 6000伺服控制器和PowerFlex 40P变频器，1791ES的安全控制核心是以太网的安全模块。PanelView Plus系列的人机界面作为上位监控及其人机界面，使用EtherNet/IP作为通讯介质。经过试验得到的结果表明，设计完成后的控制系统不仅能够完全达到原有控制系统的性能，还大大提高了其可靠性。
关键词：可编程控制器；安全控制器；安全模块；橡胶轮胎
一、概论
LCZ-3C成型机严格按照CE欧洲安全机器指令标准去配置电控系统，采用一次成型法工艺的方法设计出符合客户要求标准的产品。不同的用户所需要的配置要求不同，我们可以根据不同用户的配置要求进行配套。在提供合格半成品到工字轮、卷轴或百叶车后，通过三或四个操作者进行操作，半自动完成从半成品导开、贴合、定型、滚压、反包成型、卸胎全过程。LCZ-3C成型机自投入运行以来，就表现出他的很多优点，使用时系统的可靠性很强，不仅故障少也易于维护。设备不仅在国内得到认可，在国外也得到了很大认可。为以后拓展国外市场和长远发展提供了一个很好的平台。
二、罗克韦尔控制系统操作要素
（一）控制系统编程
整台成型机的电气控制以Rockwell公司GuardLogix系列的1756-L61S安全控制器为控制器平台，能够很好的提高整台设备的安全性可靠性和提高其使用性能。所使用的网控技术是通用工业协议（CIP）中的以太网（EtherNet）进行通讯，通过1756-EN2T以太网通讯模块及西门子工业SCALANCE X-124交换机，把外围的1734 Point I/O、以太网灯标、1791系列安全模块及PowerFlex40P变频器进行分布式控制和监控。为了使LCZ-3C在生产操作过程中安全进行，必须对其操作进行故障诊断、报警信息及管理信息等处理。而对操作进行处理的通讯方式是使用信息网络层进行通讯，具体是采用以太网（EtherNet）与人机界面（HMI）PanelView Plus之间进行通讯。在运动控制中是利用（1756-M16SE）SERCOS接口伺服模块同Kinetix 6000智能型伺服驱动器及1326AB或MPL型伺服电机配合来使其能够在精度很高的程度上完成运动控制。
编程使用的软件为RSLogix 5000软件，它的优点是操作方便，并同属于一个项目工程文件，使得它对于外围的安装，接线也变得非常简单方便。自动程序的编写采用顺序功能流程图是一种结构化例程。它能按照指定的方式执行，其顺序功能流程图可以把工艺过程很清晰地分成各个步骤来进行，它可以有效的减少程序扫描的时间，提高工作效率。
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（二）运动控制方案
在运动控制的操作中是采用Rockwell Automation公司的Kinetix 6000系列伺服驱动器，其中罗克韦尔自动化集成架构系统的解决方案是使用Kinetix集成运动控制解决。集成架构系统是把各种RSLogix 5000软件里那些的高性能产品组合在一起，使得集成可以在简化中也能增强机器设计和操作以及维护。为了使操作方便，可以使用软件包RSLogix 5000，它可以对驱动器的组态、编程、调试、诊断和维护提供全面支持。
运动控制在程序中采用MAJ、MAM、MAH等运动控制指令，执行部件的回零，点动，定位等运动控制，配合GuardLogix控制器同Kinetix 6000智能型伺服驱动器及1326AB或MPL型伺服电机配合使用，这种操作可以完成精度很高的运动控制。
（三）安全控制方案
LCZ-3C成型机的安全性很高，它在设计控制系统时可以将所有可能出现的危险降到最低，并且不影响设备的工作效率。在采取合理有效的安全措施中，可以先对机器设备的危险性进行评估，使其达到CE认证的安全标准。在对机器设备进行“危险性评估”后可以得出它具体存在的危险，按照欧洲机器安全标准EN954-1标准可以采用急停、安全光幕、安全扫描器、边缘开关等安全保护装置的方法来解决。在人机界面处，可以根据安全装置的机械安装的分布，给出合理的安全提示信息。在紧急的时候可以按下急停按钮，那么这时相应的急停信息就会自动的显示到人机界面上，让用户可以很方便的查找问题并对其进行维护。
（四）工业以太网网络
以太网络基于工业以太网的跨供应商开放性标准，可以使公司的管理层到公司的最基层都能够很直接和透明的进行访问。EtherNet基于现行IT标准，不仅可以支持TCP/IP协议，而且不受任何限制。它的优势是可以提高工作人员在工作中的效率。
（五）HMI人机界面上位系统
人机界面（HMI）PanelView Plus的作用是可以对当前成型机设备的生产进行监视、故障诊断和报警信息及管理信息等进行信息的处理。通过人机界面可以对轮胎配方参数及设备参数进行修改，在设计的过程中我们对参数部分把设备参数和轮胎工艺参数给有效分离，使得他们各自拥有各自的更改权限。在操作中可以使厂家的维护人员和工艺人员都能顺利进行，这样不仅可以方便规划还使工作更加人性化。这种操作方式可以通过使用外部存储CF卡，来存储近百个的轮胎工艺配方，能够让用户在维护和修改时更加方便。
三、总结
LCZ-3C轮胎成型机发展到现在技术已经越来越纯熟。LCZ-3C轮胎成型机，从投产使用至今，所得到的用户评价良好，它的操作系统一直正常稳定运行，其中的各项性能指标均也都达到国家标准和用户所需要求，给用户们创造了良好的经济效益。
参考文献：
[1]Rockwell-Kinetix 6000 Multi-axis Servo Drives[Z].
[2]Rockwell - EtherNet/IP Modules in Logix5000 Control Systems user manual[Z].
[3]Rockwell - PanelView Plus Terminals user manual[Z].
论文作者:韩雨浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/3
标签：操作论文; 以太网论文; 人机界面论文; 成型机论文; 控制系统论文; 轮胎论文; 控制器论文; 《基层建设》2018年第32期论文;