轮胎是车辆行驶的保障者和体现者。当车辆高速行驶时,轮胎的动平衡与不圆度等质量特性是影响车辆行驶安全性、可靠性、稳定性、舒适性和高效性的重要因素。因此,轮胎的动平衡与不圆度质量检测系统对生产中提高轮胎质量及通过配重改善车辆行驶特性具有极其重要意义。“载重轮胎质量(动平衡、不圆度)在线检测系统”课题来源于与企业的工程实际合作项目,本文重点在下位机控制系统的软、硬件开发方面开展研究,主要完成了以下工作：在分析国内外轮胎动平衡和不圆度检测技术发展状况的基础上,构建了动平衡测试的“轮胎-轮辋-主轴系”动力学模型,给出了轮胎动平衡测试系统的量标定原理和数学解算方法,推导了轮胎静不平衡量和偶不平衡量的解算公式,给出了轮胎动不平衡和不圆度测试的硬件系统组成原理方案。综合国内外轮胎质量在线检测技术及设备实现方案,通过系统的功能需求分析,确定了对载重轮胎动平衡与不圆度性能指标进行全自动在线检测的总体方案。依据动平衡测试力学分析模型,对系统机械结构的组成和功能进行了规划与详述,明确了工艺流程和动作时序。基于在线测量的机械系统设计方案和结构,结合整机系统的功能需求、技术参数性能指标要求等,完成了载重轮胎动平衡和不圆度在线检测系统的下位机(PLC)控制系统的软硬件设计。硬件组态方面,系统采用三菱Q系列高性能Q02H CPU和Q172H CPU组成的多CPU系统作为控制核心,利用三菱QD75MH2定位模块和运动控制器Q172HCPU及其扩展模块Q172LX,实现了整机9个伺服轴的精确位置控制,基于GT1500系列触摸屏人机接口,开发了实现整机各项操作的功能界面；网络组态方面,系统通过模块QJ71E71-100组成以太网(Ethernet),实现上位机(工控PC机)与下位机(PLC)的通信；运用QJ61BT11N模块,组成CC-LINK网络,实现PLC主站与系统各个远程分站的通信与控制。根据测试系统的工艺流程,使用三菱的编程软件GX-Developer、MT-Developer,开发了PLC程序和SFC程序,运用GT-Designer工具,开发了友好的人机界面。开发的基于三菱Q系列的载重轮胎质量检测PLC控制系统,具有完善的自动控制功能、友好的人机界面、强大的数据处理能力和通信功能,实现了载重轮胎质量在线检测系统要求的自动润滑、测量、打标、分级等各项功能。研究成果已成功用于某轮胎生产企业。实际生产检测结果表明,系统运行稳定、可靠,测量精度高,静不平衡量的测试重复精度可达到±2%,相位角度小于5。,不圆度重复性精度≤0.05mm。最后,文章就几个关键问题进行了讨论,并根据客户需求对系统的可应用性和适用性进行了扩展。该系统的研发解决了轮胎行业的技术难题,对载重卡车轮胎质量控制具有重要的工程实用价值,对提升我国载重卡车行驶质量具有重要的战略意义。