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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Rubber)

后的工艺执行，保证轮胎的硫化质量。

图 2 系统架构图
下面对三层架构的各层的系统功能及硬件选型设
计进行介绍。

3 传感层设计
基于现场环境要求，系统选型 CERTEON 品牌的
CK01A 非接触式红外测温仪。其主要产品参数见表 2。
红外测温仪可根据现场实际情况和企业的要求进行自
行设计并选型。
表 2 传感器选型表
序号 项目 产品参数
1 产品名称 CK01A 在线式红外测温仪
2 探头长度 68 mm
3 量程范围 -20~800℃
4 外壳 标准 304 不锈钢外壳
图 1 建模流程图 5 光学分辨率 20:1（90% 能量时）
6 响应时间 150 ms（95%）
表 1 模型控制标准示例（具体数据列和值需要厂家进行 7 电压 12~24 V DC 超宽电压
实验后确定） 8 测温精度 测量值的 ±1% 或 ±1.5℃，取大值
环境温度 胎坯温度 胎坯温度 >40 min 9 重复精度 测量值的 ±1% 或 ±1℃，取大值
序号 ≤ 40 min >50 min
/℃ 下限 /℃ 上限 /℃ ≤ 50 min 输出端有电源线接错保护功能，以防损坏
1 35 0 5 5 6 7 10 产品特性 探头四线制、三线制、二线制，无需工具
2 35 5 10 10 11 12 可自由切换
3 35 10 15 15 16 17
4 35 15 20 20 21 22 每台硫化机设备有 2 套模具，可以装 2 条轮胎，
5 35 20 25 25 26 27 所以胎坯检测温度和环境监测温度传感器各 2 套。如
6 36 25 30 30 31 32
7 36 35 40 35 36 37 果想提高监测温度的准确性，在每个胎坯的四周多取
8 36 45 80 40 41 42 几个温度点，将采集的温度进行加权平均。以加权平
制层、传感层。传感层 ：通过在胎坯上方部署无线红 均后的值作为温控模型的输入。
外测温传感器 , 实现温度的实时采集 , 通过传感器转化
为模拟量信号传递给 PLC 控制系统。控制层 ： PLC 控 4 控制层设计
制系统增加模拟量模块将传感层采集的模拟量信号转 硬件架构集成 PLC 自动控制技术 [5] ，将传感层采
化为数字量信号。PCS 层： PCS 智能控制系统通过实 集的模拟量信号提供给 PLC 控制系统的模拟量输入模
时采集温度信息，并且与硫化机设备控制参数结合， 块，PLC 经过 AD 转化，转化为数字信号，获取到实
基于温控模型，实现硫化工艺参数的调整，并且将调 际的温度值，将左胎坯温度、右胎坯温度、环境温度
整参数传递到 PLC 控制系统，PLC 控制系统按照调整 写入到内存的接口地址供 PCS 系统采集。本文采用三

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