硫化机IO-Link总线控制系统及其布局方法与流程

硫化机io-link总线控制系统及其布局方法
技术领域
1.本发明涉及硫化机控制领域，尤其涉及一种硫化机io-link总线控制系统及其布局方法。


背景技术：

2.在现有的硫化机控制系统中，由于控制柜内的plc控制器需要接入大量的输入输出、模拟量等模块，导致控制柜内布置大量的配线、以及诸如继电器、排子端等的低压元件，进而导致控制柜内发热量过高。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明公开了一种硫化机io-link总线控制系统及其布局方法，其可以减少控制柜内部plc上的模块数量、并大幅减少柜内继电器、端子排等低压元件，从而使得控制柜内空间变得更大，降低柜内发热量。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案提供了：一种硫化机io-link总线控制系统，用于控制硫化机设备，其包括：控制柜、plc控制器、操作面板、io-link主站模块和io-link扩展模块；所述plc控制器、所述操作面板设置在控制柜内，并且所述操作面板使用ethernet i/p通信线路连接至所述plc控制器；所述io-link主站模块使用ethernet i/p通信线路与所述plc控制器连接，所述io-link主站模块使用io-link通信线路与所述io-link扩展模块连接，所述io-link扩展模块用于通过i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接。
5.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统包括至少两个io-link扩展模块，每个io-link扩展模块分别通过io-link通信线路连接至所述io-link主站模块。
6.进一步地，所述至少两个io-link扩展模块包括数字量io扩展模块和模拟量io扩展模块。
7.进一步地，所述数字量io扩展模块选用具有扩展接口的型号，以能够用于进一步扩展数字量io扩展模块的数量。
8.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统包括至少两个io-link主站模块，并且所述至少两个io-link主站模块与所述plc控制器的组网方式为树型、星型和混合型拓扑结构中的一种。
9.进一步地，所述硫化机设备的部件划分成至少两个模块，每个模块中的传感器和执行器部件的输入输出信号分别接入每个io-link扩展模块。
10.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统用于控制双模轮胎硫化机设备，所述硫化机io-link总线控制系统包括八个io-link扩展模块，八个io-link扩展模块包括六个数字量io扩展模块和两个模拟量io扩展模块，所述双模轮胎硫化机设备的部件划分成八个模块：左装胎机械手、左卸胎机械手、左横梁、左底座、右装胎机械手、右卸胎机械手、右横梁、右底座，其中，所述左底座、所述右底座的传感器和执行器部件分别接入模拟量io扩展
模块，另外六个模块的传感器和执行器部件分别接入数字量io扩展模块。
11.进一步地，所述六个数字量io扩展模块选用具有扩展接口的型号。
12.进一步地，所述八个io-link扩展模块通过io-link通信线路接入一个io-link主站模块。
13.进一步地，所述io-link主站模块通过超五类网线连接至所述plc控制器。
14.在本发明的另一实施方式中，还公开了一种硫化机io-link总线控制系统的布局方法，所述硫化机io-link总线控制系统用于控制硫化机设备，该布局方法包括：将plc控制器、操作面板设置在控制柜内，并且通过ethernet i/p通信线路将所述操作面板连接至所述plc控制器；使用ethernet i/p通信线路将io-link主站模块与所述plc控制器连接；使用io-link通信线路将所述io-link扩展模块与所述io-link主站模块连接；将所述io-link扩展模块的i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接。
15.进一步地，将至少两个io-link扩展模块接入所述io-link主站模块。
16.进一步地，所述至少两个io-link扩展模块包括数字量io扩展模块和模拟量io扩展模块。
附图说明
17.图1是本发明的硫化机io-link总线控制系统的结构示意图；
18.图2是本发明的用于控制双模轮胎硫化机设备的硫化机io-link总线控制系统的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
20.本发明的技术方案公开了一种硫化机io-link总线控制系统，其包括：plc控制器、操作面板、io-link主站模块和io-link扩展模块；所述plc控制器、所述操作面板设置在控制柜内，并且所述操作面板使用ethernet i/p通信线路连接至所述plc控制器；所述io-link主站模块使用ethernet i/p通信线路与所述plc控制器连接，所述io-link主站模块使用io-link通信线路与所述io-link扩展模块连接，所述io-link扩展模块用于通过i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接。
21.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统包括至少两个io-link扩展模块，每个io-link扩展模块分别通过io-link通信线路连接至所述io-link主站模块。
22.进一步地，所述至少两个io-link扩展模块包括数字量io扩展模块和模拟量io扩展模块。
23.进一步地，所述数字量io扩展模块选用具有扩展接口的型号，以能够用于进一步扩展数字量io扩展模块的数量。
24.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统包括至少两个io-link主站模块，并且所述至少两个io-link主站模块与所述plc控制器的组网方式为树型、星型和混合型拓扑结构中的一种。
25.进一步地，所述硫化机设备的部件划分成至少两个模块、并且每个模块的所述传
感器和执行器部件的输入输出信号分别接入每个io-link扩展模块。
26.进一步地，所述硫化机io-link总线控制系统用于控制双模轮胎硫化机设备，所述硫化机io-link总线控制系统包括八个io-link扩展模块，八个io-link扩展模块包括六个数字量io扩展模块和两个模拟量io扩展模块，所述双模轮胎硫化机设备的部件划分成八个模块：左装胎机械手、左卸胎机械手、左横梁、左底座、右装胎机械手、右卸胎机械手、右横梁、右底座，其中，所述左底座、所述右底座的所述传感器和执行器部件分别接入模拟量io扩展模块，另外六个模块的所述传感器和执行器部件分别接入数字量io扩展模块。
27.进一步地，所述六个数字量io扩展模块选用具有扩展接口的型号。
28.进一步地，所述八个io-link扩展模块通过io-link通信线路接入一个io-link主站模块。
29.进一步地，所述io-link主站模块通过超五类网线连接至所述plc控制器。
30.在本发明的另一实施方式中，还公开了一种硫化机io-link总线控制系统的布局方法，其包括：将plc控制器、操作面板设置在控制柜内，并且通过ethernet i/p通信线路将所述操作面板连接至所述plc控制器；使用ethernet i/p通信线路将io-link主站模块与所述plc控制器连接；使用io-link通信线路将所述io-link扩展模块与所述io-link主站模块连接；将所述io-link扩展模块的i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接。
31.进一步地，将至少两个io-link扩展模块接入所述io-link主站模块。
32.进一步地，所述至少两个io-link扩展模块包括数字量io扩展模块和模拟量io扩展模块。
33.具体地，参见图1，根据本发明的io-link总线控制系统包括plc控制器1、操作面板2、io-link主站模块3和io-link扩展模块4。
34.plc控制器1、操作面板2设置在控制柜(图中未示出)内，并且操作面板2使用ethernet i/p通信线路5连接至plc控制器1。io-link主站模块3使用ethernet i/p通信线路5与plc控制器1连接，io-link主站模块3使用io-link通信线路6(具体地，四芯电缆)与io-link扩展模块4连接，io-link扩展模块4用于通过i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接，以接收硫化机设备的传感器输入和输出电磁阀信号等。
35.在具体实例中，考虑到成本以及通信容量等，ethernet i/p通信线路5优选地使用超5类网线。
36.plc控制器1用于进行逻辑运算、控制、定时等，操作面板2用于作为人机交换接口，使得能够向用户显示设备运行信息、故障情况等，而且用户通过操作面板2可以输入相关控制参数等。具体地，操作面板2可以选用带有触摸屏的操作面板。
37.关于io-link主站模块3，其集成有ethernet i/p适配器，从而能够使用ethernet i/p通信协议与plc控制器1进行通信。而且，io-link主站模块3具有io-link接口，从而可以使用io-link协议与io-link扩展模块4进行通信。为了便于参考，例如，io-link主站模块3可以选用balluff的型号为bni eip-508-105-z015的模块。当然io-link主站模块3并不仅限于该型号，其可以选用其他型号的具有相同功能的io模块。
38.关于io-link扩展模块4，其使用io-link协议与io-link主站模块3进行通信。io-link扩展模块4可以直接与硫化机设备中的传感器和执行器部件连接，以用于接收传感器
link扩展模块(三个数字量io扩展模块和一个模拟量io扩展模块)，单模轮胎硫化机设备的四个模块的相应传感器和执行器部件可分别接入四个io-link扩展模块。
48.本发明的另外的实施方式还提供了一种硫化机io-link总线控制系统的布局方法，该布局方法包括：将plc控制器、操作面板设置在控制柜内，并且通过ethernet i/p通信线路将操作面板连接至plc控制器；使用ethernet i/p通信线路将io-link主站模块(其具有ethernet i/p适配器)与plc控制器连接；使用io-link通信线路(具体地，四芯电缆)将io-link扩展模块与io-link主站模块(其具有io-link接口)连接；将io-link扩展模块的i/o接口与被控硫化机设备中的传感器和执行器部件连接，以用于接收传感器输入信号和输出电磁阀信号等。
49.在具体实例中，考虑到成本以及通信容量等，优选地使用超5类网线作为ethernet i/p通信线路。另外，操作面板可以选用带有触摸屏的操作面板，以方便用户操作。
50.需要注意的是，关于io-link扩展模块的数量没有具体限制，可以根据设备实际输入输出需求来设置不同数量的io-link扩展模块。在具体实施中，有时硫化机设备中的传感器和执行器部件的数量比较多，仅一个io-link扩展模块往往无法满足输入输出需求。因此，可以根据实际需求量，设置至少两个io-link扩展模块，每个io-link扩展模块可以分别通过io-link通信线路连接至io-link主站模块。
51.在一些硫化机设备中，由于其可能不仅需求数字量输入输出模块还需要模拟量输入输出模块，因此，至少两个io-link扩展模块既包括数字量io扩展模块还包括模拟量io扩展模块。
52.关于数字量io扩展模块，其可以选用具有扩展接口的型号，从而可以支持下一级数字量io扩展模块的扩展。为了便于参考，例如，数字量io扩展模块可以选用balluff的型号为bni iol-302-002-k006的模块。当然，数字量io扩展模块并不具体限于该型号，其可以选用具有扩展接口的其他型号的数字量io扩展模块。
53.在根据本发明的硫化机io-link总线控制系统及其布局方法中，硫化机设备的传感器和执行器部件的输入输出信号分别接入io-link扩展模块，io-link扩展模块使用io-link协议来与io-link主站模块通信，由于io-link通信线自带电源线，使得不再需要单独布置相关的电源线，而且，通过经由io-link主站模块与plc控制器通信，使得大量的io-link现场总线模块被代替，从而大大减少了接入到plc控制器的输入输出模块的数量，进而使得柜内继电器、端子排等低压元件大幅减少。因此，通过本发明的硫化机io-link总线控制系统及其布局方法，控制柜内的空间将变得更大，柜内发热量明显降低。
54.具体地，当将上述io-link总线控制系统用于控制双模轮胎硫化机设备时，对比传统集中布线系统：
55.(1)设备制造人工：降低人工成本装机、拆机工时减少15％；
56.(2)客户现场人工：客户现场复原减少工时20～25％；
57.(3)故障率：客户现场故障点减少约15％；
58.(4)维护效率：客户维护效率提高约20％。
59.以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。