随着我国汽车工业的快速发展 , 汽车已经作为新兴代步工具走入千家万户。而作为汽车必不可少的轮胎的需求量也大幅上升。 这种需求拉动了我国轮胎、橡胶工业。国际国内的轮胎制造商纷纷登陆中国， 投资建厂， 扩大生产规模，满足不断增长的需求。 在轮胎生产中，最重要的一个环节是轮胎的成形，各国的轮胎成形机制造商无不绞尽脑汁地研究和开发高效、 精确、 简捷的轮胎成形设备。

施耐德电气有着丰富的轮胎成形控制经验，目前更不断利用创新的高技术解决方案来支持设备制造企业不断提高产品质量，降低成本， 优化结构， 提高生产效率。 目前， 我们推出的成形机整套控制解决方案采用当今最新技术， 它将为用户带来高效、简捷以及高性价比。

制造工艺要求

轮胎的成形就是根据轮胎尺寸要求，把挂胶的帘布和带子裁断成一定长尺寸，经过贴合，挤压形成胎坯。因此，根据成形工艺的要求，设备一般包含胎体贴合鼓、带束层鼓、成形鼓、内圈传递环、外圈传递环、带束层供料架、帘布供料架、冠带层供料架、复合胶等。这些设备要求传动速度快、定位准确，同时，主鼓在转动时，要求其辅助设备能够同步供料。因此，这些设备的传动采用了伺服电机。在供料架的辅助传动以及裁断等传动上需要对相关的普通电机，各个机架的开关点、传感器点以及一些气动单元进行控制。另外，一台高效的成形机要能够制造不同尺寸和不同规格的胎。即在人机界面上，可以调用、执行各种生产工艺及显示记录生产状况。有的厂家还要求能够远程调试、监控等。 因此， 设计一台高效、结构简捷、安装调试简单、控制既集中又分散的控制系统是自动控制厂商不断追求的目标。

施耐德电气凭借其出色的网络控制技术， 完整的产品线， 勾勒出了一幅这样的画面。 它以 3个网络贯穿了设备的3个部分。 一个是以太网，一个是通用 CAN-OPEN总线，一个是面向运动控制的SERCOS 通信控制。

以 太 网 是 施 耐 德 电 气 基 于MODBUS TCP/IP 的网络通讯技术，它的通信速度可达 10M b/s,速度快，可传输大量数据。主要用于和基层 P L C 的数据交换以及上位 PC 和人机界面等的数据交换。

C A N - O P E N 总线是目前通用， 开放的总线技术， 很多设备供应商都把自己的产品赋予 CAN 总线通信功能，如变频器、传感器、气动单元。因此，我们把变频器、传感器、编码器都接在在 CAN 总线上， CAN总线的通信速度可达1Mb/s, 方便了我们对数据快速响应的要求。

S E R C O S 是 S e r i a l R e a l Time Communication System 的缩写。运动控制产品制造商已经开发出范围广泛的运动控制整体解决方案，令运动控制更加随心所欲。

以 施 耐 德电 气 的 基 于P L C 的SERCOS 总线控 制 技 术 来说，一旦把硬件结构搭建完毕，实现任意的运动控制功能都可由软件编程来完成， 既不用考虑变更硬件， 也不用考虑干扰问题，因为SERCOS总线数据的传输是由光缆完成的。这种业界公认的 SERCOS 通信结构，为多轴应用提供了开放的光纤标准网络。可以非常方便地实现多轴的电子齿轮、 电子凸轮、 多轴的运动插补和电子虚轴等功能。

方案亮点

1. 用 PREMIUM PLC 带以太网的CPU，通过以太网控制基层现场的 13 个站的 TWIDO PLC这 样 ， 由 于 不 采 用PREMIUM 的 I/O 模板和 BUS 总线， 使得总体PLC成本大大降低。

又由于 TWIDO PLC 放置在基层，使主控柜节省了大量空间，节省了向基层铺设的电缆。用户的安装很简捷，大大节省了安装和调试时间。基层的TWIDO PLC是带CPU的， 可以独立编程， 操作。 实现了分散控制概念。同时，通过以太网把数据送到主站 PREMIUM PLC 中。人机界面 HMI 可以挂在以太网上，向PLC发出任务请求，显示执行状态等。如果需要工控机也可以挂在以太网上，通过PLC IP地址访问 PLC实现远程监控，调试。

2. 采用 CAN 总线进行控制和数据采集在轮胎成形机中有众多的气动元件， 变频器需要控制，为了减少复杂的安装，我们采用了 CAN总线通信技术，即一条电缆控制多台变频器、 自动化阀岛、多点传感器单元、采集多个编码器数据。

这种设计由于省掉了大量的模拟量， 高速计数模板， 而使价格有了相当的竞争力，也使安装节省了大量的电缆铺设。可靠性大大提高 。 施 耐 德 的 变 频 器 内 置 了CAN_OPEN 通信卡，使用户用起来很方便。目前，带 CAN 总线的编码器使数据的传输再也不用担心干扰对其的影响。

3. 运动控制系统采用 SERCOS 通信控制技术因为在轮胎成形中，运动控制有以下几个关键技术需要实现。

● 多段定长控制，即根据不同规格需要输送定长的材料带。

● 同步跟踪控制，即一个带层的运动要求其他带层同步运动。

● 插补控制，即成形鼓转动的周长，需要若干个供料架在同一时间提供同样周长的带子。

● 在线测量，即在带子高速运动过程中，通过光电传感器的上升沿和下降沿测量出带子的长度。

● 对力矩的控制，在此模式下，伺服电机可以工作在设定力矩。

施耐德电气基于 P L C 的SERCOS 运动控制模板对以上伺服电机的控制易如反掌，而且采用光缆通信，速度更快，没有干扰，方便调试。

施 耐 德 电 气 的 伺 服 驱 动 器LEXIUM15 和 BSH 电机满足了对带束层鼓、胎体贴合鼓、成形鼓、及带束层供料架、帘布层供料架、传递环的传动要求。 另外， 电机的急停和安全保护信号是直接接到驱动器上的，由驱动器直接处理，速度和可靠性更高。