一種電熱式硫化機控制器的製作方法
2023-06-10 03:09:31
專利名稱：一種電熱式硫化機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型本發明涉及一種運用於電熱式硫化機的控制器，特別是一種 連續輸送機橡膠輸送帶膠接、修補電熱式硫化機的控制器。
背景技術：
目前對工礦設備生產過程中使用的橡膠輸送帶的缺損修補及接頭的膠 接，一般採用電熱式硫化機在現場予以修補和膠接，橡膠輸送帶膠接的質量，直接影響到輸 送帶的使用壽命，輸送帶的硫化膠接、修補質量，主要取決於硫化時間、溫度和壓力。現有硫 化機控制器採用的是繼電器-接觸器控制的方式，硫化溫度、硫化時間和壓力採用常規單 獨控制。現有硫化機控制器在實際應用中存在以下缺陷1.接頭硫化粘接中膠接膠料沾附的水分或膠料間層內夾雜的空氣泡在硫 化加熱時不斷膨脹，而由於硫化壓力採用常規單獨控制不能在加壓後自動調壓排氣，可使 硫化接頭內部產生空囊導致接頭脫層。2.在熱硫化階段時間和溫度不能跟隨控制，在平坦硫化階段溫度是跳變 控制，不能實現恆溫控制，易產生欠硫和過硫現象，使膠接的質量得不到保證。3.現有的控制器電氣保護功能不全，無過流、過壓等保護，亦無硫化機加 熱裝置的好壞自動檢測功能。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電熱式硫化機控制器，它具有通過微 處理器對硫化機壓力板的壓力、加熱板的溫度進行檢測，根據檢測到的壓力數據通過壓力 主控單元完成壓力板加壓到設定值，當檢測到壓力達到設定值時，控制保持，此時，可控調 壓裝置對加熱板進行全電壓加熱，當檢測到溫度達到設定值時，控制壓力主控開關關斷，壓 力板洩壓進行排氣，再加壓到設定值，從而解決現有技術中硫化壓力採用常規單獨控制不 能在加壓後自動調壓排氣，使得硫化接頭內部產生空囊導致接頭脫層的問題的特點。為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種電熱式硫化機控制器，包括主迴路， 所述主迴路包括硫化機壓力板和加熱板，其特徵在於，還包括微處理器、壓力控制單元、壓 力檢測單元和溫度檢測單元，所述主迴路還包括可控調壓裝置和壓力主控開關，所述可控調壓裝置連接硫化機 的加熱板，可控調壓裝置還與所述微處理器連接，微處理器與所述溫度檢測單元連接，溫度 檢測單元與所述加熱板連接，微處理器通過溫度檢測單元對加熱板溫度進行檢測，並根據 檢測結果控制可控調壓裝置對加熱板進行調壓，使加熱板在調壓控制下加熱至設定溫度；所述壓力主控開關用於控制硫化機壓力板的電路的通、斷，壓力主控開關還與所 述壓力控制單元連接，壓力控制單元與所述微處理器連接，壓力檢測單元與所述壓力板連 接，所述微處理器通過壓力檢測單元對壓力板上的壓力進行檢測，並根據檢測結果通過所述壓力控制單元控制壓力主控開關的通、斷，對壓力板壓力進行控制。對上述基礎結構的改進方案為，還包括旁通控制器，所述旁通控制器的主接點接 入所述主迴路中，旁通控制器的控制接點接入所述微處理器，所述旁通控制器還與所述溫 度檢測單元連接，當溫度檢測單元將加熱板溫度傳送至旁通控制器時，操作人員手動控制 旁通控制器的主接點在主迴路中的通、斷，當旁通控制器的主接點與主迴路接通時，所述可 控調壓裝置被斷出主迴路，由旁通控制器接通主迴路控制硫化機加熱板加熱。對上述技術方案進一步的改進為，還包括電壓檢測單元、電流檢測單元和報警裝 置，所述電壓檢測單元與所述主迴路連接，電壓檢測單元還與所述微處理器連接，微處理器 通過電壓檢測單元對主迴路的電壓進行檢測，並根據檢測結果判斷電壓狀態是否正常；所述電流檢測單元與所述主迴路連接，電流檢測單元還與所述微處理器連接，微 處理器通過電流檢測單元對主迴路的電流進行檢測，並根據檢測結果判斷電流狀態是否正 常；所述報警裝置與所述微處理器連接，當微處理器通過電壓檢測單元判斷出過壓情 況時，報警裝置發出過壓報警；當微處理器通過電流檢測單元判斷出過流情況時，報警裝置 發出過流報警；當微處理器通過壓力檢測單元判斷出壓力過大時，報警裝置發出壓力過大 報警；當微處理器通過溫度檢測單元判斷出溫度過高時，報警裝置發出溫度過高報警。對上述技術方案更進一步的改進為，還包括驅動電路，所述壓力控制單元通過所 述驅動電路與所述微處理器連接。對上述技術方案再進一步的改進為，還包括上位機通訊接口，所述上位機通訊接 口與所述微處理器連接，上位機通訊接口還能夠與外設計算機連接，對微處理器進行數據 的上傳、下載、系統程序設置、調整。對上述技術方案的優化為，所述控制迴路還包括RS-485接口，所述RS-485接口與 所述微處理器連接。對上述技術方案進一步的優化為，所述溫度控制單元具有獨立微處理器。本實用新型的優點在於1.本實用新型通過微處理器對硫化機壓力板的壓力、加熱板的溫度進行檢測，根 據檢測到的壓力數據通過壓力主控單元完成壓力板加壓到設定值，當檢測到壓力達到設定 值時，控制保持，此時，可控調壓裝置對加熱板進行全電壓加熱，當檢測到溫度達到設定值 時，控制壓力主控開關關斷，壓力板洩壓進行排氣，再加壓到設定值，從而解決現有技術中 硫化壓力採用常規單獨控制不能在加壓後自動調壓排氣，使得硫化接頭內部產生空囊導致 接頭脫層的問題。2.本控制器通過可控調壓裝置調壓控制加熱板加熱到規定的熱硫化時間所需的 溫度後，進入平坦硫化階段，微處理器通過驅動電路控制可控調壓裝置實現對溫度PID控 制，微處理器中設置的平坦硫化定時器開始定時，到規定的平坦硫化時間後，可控調壓裝置 關斷，使得熱硫化階段溫度跟隨控制，平坦硫化階段實現恆溫控制，解決了現有技術中在熱 硫化階段時間和溫度不能跟隨控制，在平坦硫化階段溫度是跳變控制，不能實現恆溫控制， 易產生欠硫和過硫現象，使膠接的質量得不到保證的問題。3.本控制器將溫度檢測單元檢測到的溫度信號發送給微處理器進行顯示和溫度 PID控制，並通過判斷溫度是否達到極值，當達到極值時通過報警裝置報警，並將溫度信號發送給旁通控制器，用於操作人員在手動操作時對溫度進行觀測，當到達極值時及時手動 控制旁通控制器主接點在主迴路中的通、斷，實現極限溫度保護。通過電流檢測單元、電壓 檢測單元對主迴路的電流、電壓進行檢測，當發生過流、過壓情況時，通過報警裝置發出相 應報警信號，從而實現對系統過流過壓的保護，並且能夠通過對電壓、電流、溫度、壓力的檢 測情況判斷出加熱板的好壞，解決了現有技術中控制器電氣保護功能不全，無過流、過壓等 保護，亦無硫化機加熱裝置的好壞自動檢測功能的問題。4.本控制器增設旁通控制器，操作人員可以通過自動或手動兩種方式對本控制器 進行操作，可靠性更高，手動狀態時，通過旁通控制器，由人工來完成硫化工藝。本實用新型提供了一種自動化程度高，保護功能齊全，具有硫化器好壞自動檢測 功能和時間、溫度、壓力完全可控的新型電熱式硫化機控制器，確保膠接質量和勞動生產 率，為精確控制提供了有效的保障。並且，結構簡單、製作方便、成本低、使用效果好。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的工藝流程圖。其中，1-電源，2-第一旁通，3-第一可控調壓裝置，4-第二旁通，5-第二可控調壓 裝置，6-上加熱板，7-下加熱板，8-壓力板，9-電壓檢測單元，10-驅動電路，11-電流檢測 單元，12-微處理器，13-壓力檢測單元，14-壓力控制單元，15-報警裝置，16-手自動選擇單 元，17-控制輸入輸出單元，18-上位機(鍵盤顯示器系統)，19-溫度檢測單元，20-旁通控制 器，21-電壓檢測元件，22-第一電流檢測元件，23-第二電流檢測元件，24-第一溫度檢測元 件，25-第二溫度檢測元件，26-壓力板，27-壓力主控開關，28-RS-485通信接口。
具體實施方式
參照圖1所示的本實用新型結構示意圖連接好本實用新型所提供的電熱式硫化 機控制器的主迴路電源1分別連接第一可控調壓裝置3和第二可控調壓裝置5，第一可控 調壓裝置3與上加熱板6連接，對上加熱板進行調壓控制，第二可控調壓裝置5與下加熱板 7連接，對下加熱板進行調壓控制，第一旁通2與第一可控調壓裝置3並聯，第二旁通4與第 二可控調壓裝置5並聯，壓力主控開關27用於控制硫化機壓力板電路的通、斷。本實用新型對於壓力的控制在壓力板8上設置一組壓力檢測元件26，檢測壓力 板8的壓力，經過壓力檢測單元13轉換後，送入微處理器12顯示和控制壓力板8的壓力， 壓力控制由連接在控制輸入輸出單元17上的壓力控制單元14來控制壓力主控開關27通、 斷主迴路來完成。其中，微處理器自帶5路10位以上A/D轉換，4路10位以上D/A轉換，一 個片內溫度檢測，2個獨立串口。本實用新型對於溫度的控制在硫化機的上、下加熱板上各設置一組溫度檢測元 件，檢測加熱板內的加熱溫度。溫度檢測原件的類型可以為熱電阻、熱電偶、非接觸溫度傳 感器或模擬量輸入，對於接觸性溫度檢測元件要求耐溫為200°C以上。如圖1中所示，上加 熱板6連接第一溫度檢測原件24，下加熱板7連接第二溫度檢測元件25，將第一溫度檢測 元件24、第二溫度檢測原件25接入溫度檢測單元19，將溫度檢測單元19與微處理器12連接，微處理器12通過驅動電路10連接可控調壓裝置。對於溫度檢測單元19，優選的為，採 用獨立微處理器，能夠確保溫度檢測的可靠，在手動和自動狀態下都能參與控制。經過溫度 檢測單元19轉換後輸出的兩組模擬量信號給微處理器12顯示和通過驅動電路10進行溫 度PID控制，兩組開關量信號給控制輸入輸出單元17，提供極限溫度保護，兩組開關量信號 給旁通控制器20提供極限溫度保護。自動控制時，微處理器12通過驅動電路10來控制第 一可控調壓裝置3、第二可控調壓裝置5，來自動調節上加熱板6、下加熱板7的電壓高低，從 而控制加熱板的發熱量。可控調壓裝置可採用雙向可控矽或兩個反並聯的單向可控矽組成 交流調壓。本實用新型對於過壓過流等報警的設置微處理器12連接有電壓檢測單元9和電 流檢測單元11，電壓檢測單元9的電壓檢測元件21和電流檢測單元的第一電流檢測元件 22、第二電流檢測元件23接入主迴路。報警裝置15連接在控制輸入輸出單元17上，主要 完成的報警信號有電流過大、溫度達到上限、上加熱板壞、下加熱板壞、壓力達到上限等。將微處理器12連接上位機通訊接口，該上位機通訊接口連接外設計算機，即鍵盤 顯示器系統18，採用可移動面板方式上傳、下載數據，以方便多臺硫化機在做相同硫化工藝 時只設置一次參數，用面板下載到其他硫化機。將微處理器12連接RS-485通信接口 28，可 組成多個電熱式硫化機控制器的集中控制。在圖1中可以看出整個系統採用一個微處理器控制系統，該系統向上通過RS-485 接口 28通訊可組成多個電熱式硫化機控制器的集中控制，下面連接有電壓檢測單元9、驅 動電路10、電流檢測單元11、壓力檢測單元13、溫度檢測單元19、鍵盤顯示器系統18，來完 成單個電熱式硫化機控制器的自動控制；為了確保當自動控制出現故障時能順利完成硫化 工藝，本控制器設計有手自動選擇單元16，手動狀態時，通過旁通控制器20，由人工來完成 硫化工藝。如圖2所示的本實用新型的工藝流程圖，在自動狀態下，操作工把手自動選擇16 打到自動位，設定硫化參數，按下起動按鈕後進入自動模式，硫化器檢測，正常後通過壓力 主控開關27自動完成壓力板8加壓到設定值，等到達壓力後，自動保持，第一可控調壓裝置 3、第二可控調壓裝置5，分別對上加熱板6、下加熱板7進行全電壓加熱，到達設定溫度70°C 後關斷，壓力板洩壓進行排氣再加壓到設定值，自動保持，第一可控調壓裝置3和第二可控 調壓裝置5進入調壓控制到規定的熱硫化時間所需的溫度，進入平坦硫化階段，溫度PID調 節恆溫，平坦硫化定時開啟定時，到規定的平坦硫化時間後，第一可控調壓裝置3、第二可控 調壓裝置5關斷，上加熱板6、下加熱板7降溫到70°C，壓力板洩壓，電源斷電，硫化工藝完 成。手動狀態下，按動旁通控制器的操作面板上的各種控制按鈕，可人工對各動作進 行手動操作。本單位常用輸送帶硫化主要參數如下表稃準躍度 _ IO-Il 營通.芾恆S錯 C 148 C化對同 minis平It疏化Bf M Bin 27權R報警iS R 'C 153ΚΛΜΛ I _Ipa [ 1.212 1 營連帶148 C1531153L2IS昔通φ /16騰帶148 C15331&3L 2/1. 6nWS-148 C；1534153i.e19驅帝14SC1537m1,623 _芯帶143 CIS42155L 6271·'C15郝1531.6 I 最後所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限 制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解， 可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精 神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求一種電熱式硫化機控制器，包括主迴路，所述主迴路包括硫化機壓力板和加熱板，其特徵在於，還包括微處理器、壓力控制單元、壓力檢測單元和溫度檢測單元，所述主迴路還包括可控調壓裝置和壓力主控開關，所述可控調壓裝置連接硫化機的加熱板，可控調壓裝置還與所述微處理器連接，微處理器與所述溫度檢測單元連接，溫度檢測單元與所述加熱板連接，微處理器通過溫度檢測單元對加熱板溫度進行檢測，並根據檢測結果控制可控調壓裝置對加熱板進行調壓，使加熱板在調壓控制下加熱至設定溫度；所述壓力主控開關用於控制硫化機壓力板的電路的通、斷，壓力主控開關還與所述壓力控制單元連接，壓力控制單元與所述微處理器連接，壓力檢測單元與所述壓力板連接，所述微處理器通過壓力檢測單元對壓力板上的壓力進行檢測，並根據檢測結果通過所述壓力控制單元控制壓力主控開關的通、斷，對壓力板壓力進行控制。
2.如權利要求1所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括旁通控制器，所 述旁通控制器的主接點接入所述主迴路中，旁通控制器的控制接點接入所述微處理器，所 述旁通控制器還與所述溫度檢測單元連接，當溫度檢測單元將加熱板溫度傳送至旁通控制 器時，操作人員手動控制旁通控制器的主接點在主迴路中的通、斷，當旁通控制器的主接點 與主迴路接通時，所述可控調壓裝置被斷出主迴路，由旁通控制器接通主迴路控制硫化機 加熱板加熱。
3.如權利要求1或2所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括電壓檢測單 元、電流檢測單元和報警裝置，所述電壓檢測單元與所述主迴路連接，電壓檢測單元還與所述微處理器連接，微處理 器通過電壓檢測單元對主迴路的電壓進行檢測，並根據檢測結果判斷電壓狀態是否正常；所述電流檢測單元與所述主迴路連接，電流檢測單元還與所述微處理器連接，微處理 器通過電流檢測單元對主迴路的電流進行檢測，並根據檢測結果判斷電流狀態是否正常；所述報警裝置與所述微處理器連接，當微處理器通過電壓檢測單元判斷出過壓情況 時，報警裝置發出過壓報警；當微處理器通過電流檢測單元判斷出過流情況時，報警裝置發 出過流報警；當微處理器通過壓力檢測單元判斷出壓力過大時，報警裝置發出壓力過大報 警；當微處理器通過溫度檢測單元判斷出溫度過高時，報警裝置發出溫度過高報警。
4.如權利要求1或2所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括驅動電路， 所述壓力控制單元通過所述驅動電路與所述微處理器連接。
5.如權利要求3所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括驅動電路，所述 壓力控制單元通過所述驅動電路與所述微處理器連接。
6.如權利要求1或2所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括上位機通訊 接口，所述上位機通訊接口與所述微處理器連接，上位機通訊接口還能夠與外設計算機連 接，對微處理器進行數據的上傳、下載、系統程序設置、調整。
7.如權利要求3所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，還包括上位機通訊接 口，所述上位機通訊接口與所述微處理器連接，上位機通訊接口還能夠與外設計算機連接， 對微處理器進行數據的上傳、下載、系統程序設置、調整。
8.如權利要求1或2所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，所述控制迴路還包 括RS-485接口，所述RS-485接口與所述微處理器連接。
9.如權利要求3所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，所述控制迴路還包括RS-485接口，所述RS-485接口與所述微處理器連接。
10.如權利要求1或2所述的一種電熱式硫化機控制器，其特徵在於，所述溫度控制單 元具有獨立微處理器。
專利摘要本實用新型涉及一種運用於電熱式硫化機的控制器，公開了一種電熱式硫化機控制器，包括主迴路，所述主迴路包括硫化機壓力板和加熱板，還包括微處理器、壓力控制單元、壓力檢測單元和溫度檢測單元，主迴路還包括可控調壓裝置和壓力主控開關，可控調壓裝置連接硫化機的加熱板，可控調壓裝置還與所述微處理器連接，微處理器與所述溫度檢測單元連接，溫度檢測單元與加熱板連接；壓力主控開關用於控制硫化機壓力板的電路的通、斷，壓力主控開關還與壓力控制單元連接，壓力控制單元與微處理器連接，壓力檢測單元與壓力板連接。本實用新型提供了一種自動化程度高，保護功能齊全，具有硫化器好壞自動檢測功能和時間、溫度、壓力完全可控的新型電熱式硫化機控制器，確保膠接質量和勞動生產率，為精確控制提供了有效的保障。並且，結構簡單、製作方便、成本低、使用效果好。
文檔編號G05D27/02GK201698243SQ20102015543
公開日2011年1月5日 申請日期2010年4月12日 優先權日2010年4月12日
發明者劉幼生, 劉欣, 張隆橋, 楊放農, 許宏斌, 趙俊, 陳霞, 黃超 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司