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1 引言
中密度板(MDF)由于性能优良,已成为用途最广泛的人造板。中密度生产线是木材加工生产中电气设备最多、控制最复杂的生产线。热压机是整个系统中最重要的设备,必须按时间、行程、压力、温度、位移等原则或工艺参数进行协调控制。随着可编程控制器(PLC)技术的发展,把PLC应用于热压机,解决了系统的工艺要求,提高了系统的可靠性和维修的快速性。
2 工艺要求
热压机是中密度纤维生产线中最主要的设备。根据工艺要求,压机在热压过程中应满足“压力-时间-位置”曲线和压机的闭合及开启时的速度要求。中密度板厚度要求的变化、原料及胶合剂的变化等都要影响工艺曲线,生产过程中应该做相应的调整。本文仅介绍PLC控制的热压机部分控制过程。
成品厚度为15mm的MDF基准热压工艺曲线如图1所示,
图1中时间、压力的参数设定为:装板辅助时间20s,空闭合时间10s(t1),升压0-8.0Mpa时间30s(t2),保压8.0Mpa 时间10s(t3),升压 8.0-18.0Mpa时间40s(t4),保压时间10s(t5),卸压18.0-3.0Mpa时间120s(t6),保压 3.0Mpa时间250s(t7),卸压时间从3.0-0Mpa 40s(t8),卸板辅助时间10s。以上合计一个热压周期。
3 系统的硬件设计
系统的硬件基本由开关量输入单元、模拟量输入单元、脉冲输入单元、继电器输出单元和晶体管输出单元组成。由于输入输出参数较多,故硬件图省略,下面仅由图2及表1、表2给出PLC控制系统主要的硬件连接关系。
4 系统的软件设计
系统控制的软件设计内容较多,本文仅介绍几种主要的输入输出控制方法:星形三角形启动,参数设定和参数输出显示和位置测量。
4.1 星形三角形启动
系统用的加压泵和充压泵D1、D2、D3、D4、D5共5个电机的容量较大,启动时应采取星形三角形启动方式。具体梯形图如图3所示。
图3中:A—启动输入:I00008,I00010,I00012,
I00014,I00100。
B—停止输入:I00009,I00011,I00013,
I00015,I00101。
C—压机最高压力:I00112。
D—03400,03401,03402,03403,03404。
E—自锁,为D的触点。
TA—定时器:T010~T014,定时4秒。
TB—定时器:T015~T019,定时4.2秒。
F—星形启动:Q00300,Q00302,Q00304,
Q00306,Q00308。
G—三角形运行:Q00301,Q00303,Q00305
Q00307,Q00309。
TC—定时器T020~T0204,定时1秒。
4.2 参数设定和参数输出显示
图4中:A为V1选择:HR4001~HR4009
B为类型选择:I00102~I00105
C为设定选择:I00106
DMX为各参数数据的数据存储单元
图4中I00212~I00215将1位拨码输入转换成十进制数(V1)来确定要设置的第几个参数;I00200~I00211将3位拨码输入(4位BCD码V2)作为V1选择的第几个参数的数值存入IR030中;再将参数的数值存入对应的数据单元中。每个参数数值最多可以设置10个数据。
图5中A为输出选通信号,将热压、位置、时间和蓄压器压力显示出来。
图5中A为23601,23603,23605,23607;B为Q00412,Q00413,Q00414,Q00415;DMX为DM0130,DM0140,DM0150,DM0160;Q00400~Q00411输出3位8421数据,以便显示;Q00412~Q00415对热压、位置、时间、蓄压进行输出显示选通。