基于PLC的載重輪胎質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、輪胎是車輛行駛的保障者和體現(xiàn)者。當(dāng)車輛高速行駛時，輪胎的動平衡與不圓度等質(zhì)量特性是影響車輛行駛安全性、可靠性、穩(wěn)定性、舒適性和高效性的重要因素。因此，輪胎的動平衡與不圓度質(zhì)量檢測系統(tǒng)對生產(chǎn)中提高輪胎質(zhì)量及通過配重改善車輛行駛特性具有極其重要意義。“載重輪胎質(zhì)量（動平衡、不圓度）在線檢測系統(tǒng)”課題來源于與企業(yè)的工程實(shí)際合作項(xiàng)目，本文重點(diǎn)在下位機(jī)控制系統(tǒng)的軟、硬件開發(fā)方面開展研究，主要完成了以下工作：
　　 在分析國內(nèi)外輪胎動平衡和

2、不圓度檢測技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了動平衡測試的“輪胎-輪輞-主軸系”動力學(xué)模型，給出了輪胎動平衡測試系統(tǒng)的量標(biāo)定原理和數(shù)學(xué)解算方法，推導(dǎo)了輪胎靜不平衡量和偶不平衡量的解算公式，給出了輪胎動不平衡和不圓度測試的硬件系統(tǒng)組成原理方案。
　　 綜合國內(nèi)外輪胎質(zhì)量在線檢測技術(shù)及設(shè)備實(shí)現(xiàn)方案，通過系統(tǒng)的功能需求分析，確定了對載重輪胎動平衡與不圓度性能指標(biāo)進(jìn)行全自動在線檢測的總體方案。依據(jù)動平衡測試力學(xué)分析模型，對系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成和功

3、能進(jìn)行了規(guī)劃與詳述，明確了工藝流程和動作時序。基于在線測量的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)，結(jié)合整機(jī)系統(tǒng)的功能需求、技術(shù)參數(shù)性能指標(biāo)要求等，完成了載重輪胎動平衡和不圓度在線檢測系統(tǒng)的下位機(jī)(PLC)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。
　　 硬件組態(tài)方面，系統(tǒng)采用三菱Q系列高性能Q02H CPU和Q172H CPU組成的多CPU系統(tǒng)作為控制核心，利用三菱QD75MH2定位模塊和運(yùn)動控制器Q172HCPU及其擴(kuò)展模塊Q172LX，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)9個伺服軸的

4、精確位置控制，基于GT1500系列觸摸屏人機(jī)接口，開發(fā)了實(shí)現(xiàn)整機(jī)各項(xiàng)操作的功能界面；網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方面，系統(tǒng)通過模塊QJ71E71-100組成以太網(wǎng)(Ethernet)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)（工控PC機(jī)）與下位機(jī)(PLC)的通信；運(yùn)用QJ61BT11N模塊，組成CC-LINK網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)PLC主站與系統(tǒng)各個遠(yuǎn)程分站的通信與控制。根據(jù)測試系統(tǒng)的工藝流程，使用三菱的編程軟件GX-Developer、MT-Developer，開發(fā)了PLC程序和SFC程序，運(yùn)用

5、GT-Designer工具，開發(fā)了友好的人機(jī)界面。
　　 開發(fā)的基于三菱Q系列的載重輪胎質(zhì)量檢測PLC控制系統(tǒng)，具有完善的自動控制功能、友好的人機(jī)界面、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和通信功能，實(shí)現(xiàn)了載重輪胎質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)要求的自動潤滑、測量、打標(biāo)、分級等各項(xiàng)功能。研究成果已成功用于某輪胎生產(chǎn)企業(yè)。實(shí)際生產(chǎn)檢測結(jié)果表明，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，測量精度高，靜不平衡量的測試重復(fù)精度可達(dá)到±2％，相位角度小于5°，不圓度重復(fù)性精度≤0.05mm。