無紙記錄儀采用了計算機(jī)(X86 CPU)為核心的工業(yè)級傲處理器，通過前端A／D轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)了硫化罐硫化過程檢測、控制外殼蒸汽壓力、溫度，內(nèi)循環(huán)過熱水壓力(進(jìn)、出)、溫度(進(jìn)、出)，6路參數(shù)的全數(shù)字化采樣、存儲、顯示，其應(yīng)用原理框圖見附圖。附在輪胎硫化罐控制策略上，對外殼蒸汽這一主要變量采用了雙重(壓力PID 3-溫度PlD)調(diào)節(jié)控制策略，其主要方法是由非常優(yōu)化控制理論來加以綜合考慮的，既考慮到輪胎硫化工藝指標(biāo)的合理性、經(jīng)濟(jì)性，又考慮到控制過程的快速性、穩(wěn)定性。這兩者在輪胎硫化生產(chǎn)過程中是同時存在的。選擇雙重控制策略的目的就是綜合硫化控制變量各自的優(yōu)點：飽和蒸汽壓力(P)的調(diào)節(jié)控制速度快，溫度(T)在穩(wěn)態(tài)時的穩(wěn)定性好、超調(diào)量小；克服變量各自的弱點：壓力變量在設(shè)定值附近易使控制過程產(chǎn)生超調(diào)、溫度變量的時滯時間長。在顯示方式上，無紙記錄儀可動態(tài)實時顯示過程的當(dāng)前值(數(shù)字和曲線)，還可以通過SRAM技術(shù)對前批次生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。

無紙記錄儀采用的關(guān)鍵技術(shù)
   無紙記錄儀在以微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)為核心的基礎(chǔ)上，還應(yīng)用了如下一些關(guān)鍵技術(shù)。
   (1)無紙記錄儀采用了靜態(tài)存儲(Static Ran—doraAccess Memory，SRAM)技術(shù)．取代了機(jī)械式三針、打點、噴墨等記錄儀的筆、紙來存儲輪胎硫化過程中的實時數(shù)據(jù)和曲線，它可裉據(jù)輪胎硫化過程中的不同技術(shù)要求將輪胎硫化過程檢測、控制參數(shù)存儲在SRAM 中(48～260小時)或?qū)崟r顯示。為輪胎硫化生產(chǎn)過程控制和管理采集了真實、可信的歷史數(shù)據(jù)。同時人們還可以應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計理論和方法，通過對歷史數(shù)據(jù)的“追憶”，找出輪胎硫化過程中的事故、報警、設(shè)備故障等影響硫化產(chǎn)品質(zhì)量的因素。
(2)應(yīng)用了液晶顯示(Liquid Crystal Display，)技術(shù)，這一可視化人—機(jī)界面(I-I&rdw；sfeMonitor Interface，HMI)，可直觀顯示輪胎硫化過程中的檢測、控制參數(shù)、曲線等，大大降低了生產(chǎn)操作和管理中的人為因素。
(3)彩屏無紙記錄儀是在計算機(jī)(Computer)，控制(Contro1)，通訊(Conmmnication)，這3C控制策略基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其中通訊(Communication)控靜j技術(shù)，提供了一個現(xiàn)場總線的RS-485通訊口，通過它實現(xiàn)了輪胎硫化過程的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化實時監(jiān)控、集中管理，應(yīng)用計算機(jī)對實時采集的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析與計算，可生成與生產(chǎn)管理相適應(yīng)的圖、表，從而改變了傳統(tǒng)落后、復(fù)雜、繁瑣的圖、表等耗時的編輯工作。

3 輪胎硫化統(tǒng)計過程控制(SPC)的實現(xiàn)
現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)正朝著集約化方向發(fā)展，集：就是提高規(guī)模效益，約：提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。因設(shè)備故障、人為失誤的經(jīng)濟(jì)損失往往是很大的，如：輪胎硫化罐的故障就會造成上萬元的損失。設(shè)備故障、人為失誤的產(chǎn)生都有一個發(fā)展的過程，發(fā)現(xiàn)得早，處理及時，損失就會小，延誤了時機(jī)，將會造成較大和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)人身事故。因此，對硫化過程實行過程檢測、控制的潛在經(jīng)濟(jì)效益是非常顯著的。在統(tǒng)計過程控制中，提出了過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)與脫離統(tǒng)計控制狀態(tài)的概念。我們可以認(rèn)為前者為對應(yīng)于正常工況，而后者對應(yīng)于非正常工況。

由于硫化過程中各種隨機(jī)因素的存在，在正常硫化工況下，采樣數(shù)據(jù)總是在樣本平均值)【i的左右作隨機(jī)分布。依據(jù)中心極限定理，子組樣本平均值Ⅺ 隨著容量(子組數(shù)1"1)的增加而逐漸趨近于正態(tài)分布。因為每次采樣要進(jìn)行幾次或幾十次
測量，構(gòu)成一個樣本組。對第i個子組，取測量值的平均值Ⅺ 。此時，lim Xi-N(~z，o)這里的N表示正態(tài)分布， 為總體樣本平均值，o為總體樣本標(biāo)準(zhǔn)差。由3d原理，Ⅺ 值處于( 一3d)與( +3d)之間
的概率為99．73％。這一結(jié)論可以方便地由正態(tài)分布函數(shù)導(dǎo)出。因此，可以認(rèn)為，如果沒有其它原因，Ⅺ 的值應(yīng)在(u±30)的范圍內(nèi)。超出該范圍就表示硫化過程脫離了統(tǒng)計控靜I狀態(tài)。

    另外，還有一些補(bǔ)充規(guī)則，當(dāng)Ⅺ 雖然未超出知范圍，但出現(xiàn)周期性波動，或完全停滯不變、或總體平均值漂移等現(xiàn)象，也被認(rèn)為屬于不正常工況。如：連續(xù)6點具有相同的上升或下降趨勢，就預(yù)示可能有不正常事件發(fā)生，又如：連續(xù)9點在中線的一側(cè)，則表示總體平均值出現(xiàn)了漂移。一個子組內(nèi)非常大值之差稱為極差R。極差增大表示過程不平穩(wěn)，或表示故障的早期征兆。Ⅺ 隨i而變化的折線圖稱為Shewart圖，它是非常簡單的統(tǒng)計控制圖。平均值～極差(x—R)圖是將平均值控制圖和極差圖結(jié)合在一起，屬統(tǒng)計過程常用方法。遇到多個相關(guān)測量、控制變量時情況將比較復(fù)雜。一種辦法是用主元分析(PCA)或非常小二乘(PLS)法，將高維數(shù)據(jù)空問投影人低維特征空間，特征主元能保留原始數(shù)據(jù)的特征信息，這樣可略去冗余信息，并能解決數(shù)據(jù)相關(guān)的問題。
   統(tǒng)計過程控制提供了一類檢查方法。但通常不能說明故障究竟在那里。同時，在一相對時間的(x—R)圖中，過去需要有經(jīng)驗的操作人員和工程師來看出或分析出變化的趨勢，現(xiàn)在依靠計算機(jī)提供的信息就能反映過程變化的趨勢，有經(jīng)驗的操作人員只要據(jù)此判斷采用或不采用某種措
施，就能實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的控制。
    一般來說。在受控狀態(tài)下，用統(tǒng)計過程控制方法持續(xù)地對測量、控制數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，并用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來比較發(fā)現(xiàn)過程是否不工作在正常工況下，通過計算機(jī)自動地實現(xiàn)在線實時檢測、控制，因此，它是提高產(chǎn)品質(zhì)量的一種好方法。

小結(jié)
以上簡要介紹了中圓圖記錄儀和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在輪胎硫化罐檢測、控制過程中的應(yīng)用原理、特點及綜合經(jīng)濟(jì)效益分析。這一新技術(shù)的應(yīng)用，把我們以往在輪胎硫化傳統(tǒng)過程控制(ConventionalProcessControl，CPC)中只注重控制過程參數(shù)的方式與現(xiàn)代的統(tǒng)計過程控制(Statistical Process Con．trol，SPC)不僅控制輪胎硫化的過程參數(shù)，而且控制與產(chǎn)品品質(zhì)有密關(guān)系的過程參數(shù)結(jié)合起來，在達(dá)到逐步改善輪胎硫化過程能力及提高輪胎硫化品質(zhì)的同時，也改造了滯后的管理模式的目的。由于使用了無紙記錄儀，人們可以非常輕松的應(yīng)用計算機(jī)及阿絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)從輪胎硫化傳統(tǒng)過程控制(cf )模式到現(xiàn)代統(tǒng)計過程控制(SPC)的品質(zhì)控制、管理模式。通過應(yīng)用磁光盤存儲(SCSI)技術(shù)，不僅節(jié)約了輪胎硫化柱鍘、控制過程中生產(chǎn)、管理的大量記錄用紙，而且實現(xiàn)了輪胎硫化過程的數(shù)據(jù)管理從原子(atom)到比特(bit)的數(shù)字化過程，為我們生產(chǎn)制造的每一條輪胎建立起完整的歷史檔案。新科技在生產(chǎn)過程中應(yīng)用的同時，也改變了人們對傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的理念。

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