輪胎硫化過程綜合仿真系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，生產(chǎn)過程自動控制的要求不斷提高，機(jī)械設(shè)備的更新與生產(chǎn)工藝的技術(shù)革新顯得越來越重要。在現(xiàn)場獲取的數(shù)據(jù)很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備當(dāng)前可能存在的不足，因此，需要新的技術(shù)用來解決現(xiàn)場與研究、培訓(xùn)、信息驗(yàn)證相互促進(jìn)的關(guān)系問題。虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)能夠根據(jù)機(jī)械原理和生產(chǎn)過程的規(guī)律進(jìn)行建模，并把數(shù)學(xué)模型通過分析轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能夠表示的動作模型，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)備或零件的基本形態(tài)，通過程序的流程，能夠以動態(tài)再現(xiàn)生產(chǎn)的實(shí)際過程。 但是研究

2、工作很難在現(xiàn)場進(jìn)行，大型的機(jī)械設(shè)備也很難搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物仿真，因此，我們可以設(shè)計仿DCS仿真器，用微程序控制器PLC代替機(jī)械設(shè)備。根據(jù)設(shè)備工作原理推導(dǎo)出現(xiàn)場數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，產(chǎn)生類現(xiàn)場數(shù)據(jù)，從而為PC機(jī)虛擬仿真提供實(shí)時數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)稱為綜合仿真系統(tǒng)。 輪胎硫化是全剛子午線的一個典型生產(chǎn)過程，包括裝胎、合模、硫化、啟模、卸胎五個過程，我們采用綜合仿真系統(tǒng)的設(shè)計思路，根據(jù)橡膠硫化原理和高等傳熱學(xué)的知識，建立起硫化階段的有限元溫度

3、時間模型，從而為仿真提供輪胎不同部位的硫化溫度實(shí)時數(shù)據(jù)。 在硫化機(jī)和PC機(jī)之間采用串行通信，只要在兩者之間加入通信模塊，建立起上位機(jī)和下位機(jī)的對應(yīng)關(guān)系，在計算上通過Delphi編寫的通訊程序讀取下位機(jī)傳遞過來的實(shí)時數(shù)據(jù)，并將其存入實(shí)時數(shù)據(jù)庫，供過程實(shí)時仿真模型使用。同時，把數(shù)據(jù)存入歷史數(shù)據(jù)庫，可以在脫離硫化設(shè)備的前提下，把PLC有限元模型轉(zhuǎn)換為計算機(jī)內(nèi)的軟件有限元模型，實(shí)現(xiàn)單機(jī)仿真。過程仿真采用Vrml語言建立機(jī)械設(shè)備器件節(jié)點(diǎn)，