1 引言
中密度板(MDF)由于性能優(yōu)良，已成為用途最廣泛的人造板。中密度生產(chǎn)線是木材加工生產(chǎn)中電氣設(shè)備最多、控制最復(fù)雜的生產(chǎn)線。熱壓機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，必須按時(shí)間、行程、壓力、溫度、位移等原則或工藝參數(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。隨著可編程控制器(PLC)技術(shù)的發(fā)展，把PLC應(yīng)用于熱壓機(jī)，解決了系統(tǒng)的工藝要求，提高了系統(tǒng)的可靠性和維修的快速性。
2 工藝要求
熱壓機(jī)是中密度纖維生產(chǎn)線中最主要的設(shè)備。根據(jù)工藝要求，壓機(jī)在熱壓過程中應(yīng)滿足“壓力-時(shí)間-位置”曲線和壓機(jī)的閉合及開啟時(shí)的速度要求。中密度板厚度要求的變化、原料及膠合劑的變化等都要影響工藝曲線，生產(chǎn)過程中應(yīng)該做相應(yīng)的調(diào)整。本文僅介紹PLC控制的熱壓機(jī)部分控制過程。
成品厚度為15mm的MDF基準(zhǔn)熱壓工藝曲線如圖1所示，
圖1中時(shí)間、壓力的參數(shù)設(shè)定為:裝板輔助時(shí)間20s，空閉合時(shí)間10s(t1)，升壓0-8.0Mpa時(shí)間30s(t2)，保壓8.0Mpa 時(shí)間10s(t3)，升壓 8.0-18.0Mpa時(shí)間40s(t4),保壓時(shí)間10s(t5)，卸壓18.0-3.0Mpa時(shí)間120s(t6),保壓 3.0Mpa時(shí)間250s(t7),卸壓時(shí)間從3.0-0Mpa 40s(t8)，卸板輔助時(shí)間10s。以上合計(jì)一個(gè)熱壓周期。
3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的硬件基本由開關(guān)量輸入單元、模擬量輸入單元、脈沖輸入單元、繼電器輸出單元和晶體管輸出單元組成。由于輸入輸出參數(shù)較多，故硬件圖省略，下面僅由圖2及表1、表2給出PLC控制系統(tǒng)主要的硬件連接關(guān)系。
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)控制的軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容較多，本文僅介紹幾種主要的輸入輸出控制方法:星形三角形啟動(dòng)，參數(shù)設(shè)定和參數(shù)輸出顯示和位置測(cè)量。
4.1 星形三角形啟動(dòng)
系統(tǒng)用的加壓泵和充壓泵D1、D2、D3、D4、D5共5個(gè)電機(jī)的容量較大，啟動(dòng)時(shí)應(yīng)采取星形三角形啟動(dòng)方式。具體梯形圖如圖3所示。
圖3中:A—啟動(dòng)輸入:I00008，I00010，I00012，
I00014，I00100。
B—停止輸入:I00009，I00011，I00013，
I00015，I00101。
C—壓機(jī)最高壓力:I00112。
D—03400，03401，03402，03403，03404。
E—自鎖，為D的觸點(diǎn)。
TA—定時(shí)器:T010～T014，定時(shí)4秒。
TB—定時(shí)器:T015～T019，定時(shí)4.2秒。
F—星形啟動(dòng):Q00300，Q00302，Q00304，
Q00306，Q00308。
G—三角形運(yùn)行:Q00301，Q00303，Q00305
Q00307，Q00309。
TC—定時(shí)器T020～T0204，定時(shí)1秒。
4.2 參數(shù)設(shè)定和參數(shù)輸出顯示
圖4中:A為V1選擇:HR4001～HR4009
B為類型選擇:I00102～I(xiàn)00105
C為設(shè)定選擇:I00106
DMX為各參數(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元
圖4中I00212～I(xiàn)00215將1位撥碼輸入轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)(V1)來確定要設(shè)置的第幾個(gè)參數(shù);I00200～I(xiàn)00211將3位撥碼輸入(4位BCD碼V2)作為V1選擇的第幾個(gè)參數(shù)的數(shù)值存入IR030中;再將參數(shù)的數(shù)值存入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)單元中。每個(gè)參數(shù)數(shù)值最多可以設(shè)置10個(gè)數(shù)據(jù)。
圖5中A為輸出選通信號(hào)，將熱壓、位置、時(shí)間和蓄壓器壓力顯示出來。
圖5中A為23601,23603,23605,23607;B為Q00412,Q00413,Q00414,Q00415;DMX為DM0130，DM0140，DM0150，DM0160;Q00400～Q00411輸出3位8421數(shù)據(jù)，以便顯示;Q00412～Q00415對(duì)熱壓、位置、時(shí)間、蓄壓進(jìn)行輸出顯示選通。
4.3 蓄壓器壓力、熱壓機(jī)壓力和位置測(cè)量
圖6為測(cè)量梯形圖。
5 結(jié)束語
采用PLC控制熱壓系統(tǒng)，可以使在生產(chǎn)過程中靈活方便地改變熱壓機(jī)的壓力、時(shí)間、板厚等參數(shù)，以便滿足不同原料、不后板厚和不同工藝要求的中密度板材的生產(chǎn)。采用PLC控制，該系統(tǒng)遠(yuǎn)行可靠。