盧恩堂

（廣西祥盛家居材料科技股份有限公司，廣西 崇左 532500）

在開展人造板生產(chǎn)工作的過(guò)程中，調(diào)供膠部分的工作質(zhì)量、效率、穩(wěn)定性、可靠性能夠?qū)ιa(chǎn)整體效果產(chǎn)生重要影響，且影響范圍不僅在于產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，也包括產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。但是從實(shí)際上來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)的人造板調(diào)供膠控制工作效果普遍不理想，多數(shù)生產(chǎn)線上，仍然采用半自動(dòng)或是全手動(dòng)的方式開展控制工作，僅有極少數(shù)人造板生產(chǎn)線可全面應(yīng)用工控機(jī)控制系統(tǒng)。而隨著我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，PLC具有越來(lái)越強(qiáng)大的功能，與此同時(shí)，體積較小、可靠性較高和抗干擾能力較強(qiáng)均為其優(yōu)勢(shì)。將其應(yīng)用于人造板調(diào)供膠控制工作之中，有利于提升相關(guān)的工作效果。

1.PLC在人造板調(diào)供膠控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在人造板的生產(chǎn)線上，調(diào)供膠為十分重要的一個(gè)生產(chǎn)工序，對(duì)膠粘劑進(jìn)行合理選擇，并對(duì)拌膠設(shè)備進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，可以有效控制各種添加劑以及原膠之間的比例，也就能夠促使人造板的物理學(xué)性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。與此同時(shí)，保障施膠方法的準(zhǔn)確和穩(wěn)定，有利于促使人造板的質(zhì)量得到提升，同時(shí)還可在一定程度上降低生產(chǎn)成本。但從實(shí)際上來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)的人造板生產(chǎn)線中尚不具有準(zhǔn)確、可靠、連續(xù)的施膠控制措施。雖然近十年左右，我國(guó)部分人造板生產(chǎn)線已經(jīng)引進(jìn)了更加先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，但多數(shù)設(shè)備中的電氣控制工作仍以繼電接觸器為主，僅有個(gè)別生產(chǎn)線應(yīng)用了更加先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制。并且，雖然行業(yè)內(nèi)早已嘗試使用單片機(jī)或工業(yè)控制機(jī)對(duì)配置膠以及施膠工作進(jìn)行控制，但是因?yàn)槌杀据^高、可靠性較差以及多方面缺陷，最終未能推廣。

但是當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外的工業(yè)控制領(lǐng)域之中，PRC均已經(jīng)發(fā)展成為占據(jù)重要位置的自動(dòng)化裝置，其能夠?qū)﹄姎獬炭丶夹g(shù)的最高水平進(jìn)行體現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電接觸控制工作也就基本被PLC代替。從整體上來(lái)看，PLC屬于應(yīng)用了集成電路以及大規(guī)模集成電路的一種電子技術(shù)，主要在工業(yè)環(huán)境之中發(fā)揮作用，屬于工業(yè)專門計(jì)算機(jī)，具有功能齊全、控制可靠、使用靈活、操作便捷以及反應(yīng)速度快的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)擴(kuò)充效果好、抗干擾能力強(qiáng)、體積較小、價(jià)格低廉，所以近幾年已經(jīng)得到了高速的發(fā)展。

2.PLC的系統(tǒng)組成

將PLC應(yīng)用于人造板調(diào)供膠系統(tǒng)之中，可以落實(shí)兩種膠液互換的生產(chǎn)方式，其中，還包括原膠計(jì)量罐4臺(tái)、電子計(jì)量皮帶秤2臺(tái)、振動(dòng)下料器2臺(tái)、變頻調(diào)速泵4臺(tái)。

2.1 電子計(jì)量皮帶秤

電子計(jì)量皮帶秤的主要作用在于對(duì)刨花進(jìn)行計(jì)量，每一臺(tái)電子計(jì)量皮帶秤中均具有4臺(tái)稱重傳感器以及變送器，4～20mA的電流信號(hào)模擬共8個(gè)，可分別輸入至PLC當(dāng)中。

2.2 原膠計(jì)量罐

根據(jù)不同膠種所提出的不同要求，4臺(tái)計(jì)量罐可以被劃分成為2個(gè)組別，每組分別包含芯層計(jì)量罐1臺(tái)和表層計(jì)量罐1臺(tái)，且每1臺(tái)計(jì)量罐之中均包含稱重傳感器以及變送器1套，4～20mA電流信號(hào)共4個(gè)，可分別輸入至PLC當(dāng)中。

2.3 變頻調(diào)速泵

變頻調(diào)速泵的數(shù)量為4臺(tái)，每1臺(tái)變頻調(diào)速泵分別對(duì)應(yīng)不同的原膠計(jì)量罐，PLC可將0～10VDC電壓信號(hào)輸出至變頻器，電壓信號(hào)數(shù)量為4路，各對(duì)應(yīng)1臺(tái)變頻調(diào)速泵開展控制工作。

2.4 靜噪措施

為了促使系統(tǒng)的可靠性以及抗干擾性均能夠得到提升，可以采取以下幾項(xiàng)靜噪措施：2.4.1于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上安裝變送器；2.4.2將變頻器、接觸器以及空開均設(shè)置于控制柜之中；2.4.3將HMI以及PLC均設(shè)置于操作臺(tái)上；2.4.4針對(duì)變頻器主回路輸出端安裝高次諧波靜音扼流環(huán)。

2.5 輔助功能

2.5.1 PLC可以根據(jù)板厚以及已經(jīng)輸入至計(jì)算機(jī)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模變換，再對(duì)進(jìn)料皮帶以及進(jìn)料螺旋的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以對(duì)刨花重量進(jìn)行控制；2.5.2全部可應(yīng)用自動(dòng)控制模式的電動(dòng)機(jī)以及電磁閥等，均可應(yīng)用人工控制模式，有利于保障生產(chǎn)過(guò)程中的安全性；2.5.3將上位計(jì)算機(jī)連接至PLC即可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)控，同時(shí)可對(duì)需要打印或計(jì)算的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。雖然以上三項(xiàng)功能的應(yīng)用頻率較低，但是可以為人造板調(diào)供膠控制工作提供更多的便利。

3.PLC的硬件配置

系統(tǒng)中需應(yīng)用可編程序邏輯控制器，以能夠在多種場(chǎng)合開展檢測(cè)工作、監(jiān)控工作以及自動(dòng)化控制工作，且可對(duì)較為復(fù)雜的控制要求進(jìn)行滿足。在該系統(tǒng)之中，應(yīng)用CPU226中央處理單元，其中,1/O點(diǎn)數(shù)量為40個(gè)，輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)分別為24個(gè)和16個(gè)，EM231模擬量輸入模塊數(shù)量為3塊，模擬量輸入數(shù)量為12路，EM232模擬量輸出模塊為2塊，模擬量輸出數(shù)量為4路。人機(jī)界面所應(yīng)用的觸摸屏為East View 500觸摸屏，可進(jìn)行密碼設(shè)置、按鍵操作、畫面變換、歷史記錄、動(dòng)態(tài)模擬、工藝配方記憶、數(shù)據(jù)打印、報(bào)警提示、指示燈閃耀、數(shù)值顯示和數(shù)值輸入等多項(xiàng)功能，且其中應(yīng)用的VFD-B系列變頻電機(jī)，能夠?qū)?-50Hz之間的恒轉(zhuǎn)距無(wú)極調(diào)速功能有效落實(shí)。

4.軟件設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)初始化

通電之后，應(yīng)首先保障全部輸出點(diǎn)均處于安全狀態(tài)之中，以提升系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性，與此同時(shí)，還需針對(duì)部分程序所需的參數(shù)進(jìn)行初始化處理，例如工藝參數(shù)、標(biāo)定參數(shù)、傳感器參數(shù)以及PID參數(shù)等，同時(shí)對(duì)采樣次數(shù)進(jìn)行預(yù)置，并啟動(dòng)定時(shí)器中斷。

4.2 系統(tǒng)報(bào)警

在PLC之中，特殊存儲(chǔ)器具有SM標(biāo)志，其中SMB8至SMB21均為1/O識(shí)別及錯(cuò)誤寄存器，通過(guò)此，可以對(duì)PLC硬件中存在的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)診斷，并能夠?qū)﹀e(cuò)誤的原因以及具體的方位進(jìn)行明確。

4.3 模擬量采集及濾波

在該系統(tǒng)之中，需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的模擬量采集工作，但是因?yàn)楣ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，可能導(dǎo)致被變送機(jī)器送入A/D模塊的電流值，受到尖峰干擾或是波動(dòng)等不良影響，所以在開展硬件濾波工作的同時(shí)，還應(yīng)注意對(duì)軟件濾波進(jìn)行處理，以將各項(xiàng)可以進(jìn)行識(shí)別的干擾信號(hào)以及波動(dòng)進(jìn)行有效過(guò)濾。

在每一個(gè)掃描周期之中，主程序均需對(duì)子程序進(jìn)行調(diào)用，并實(shí)施模擬量的采集工作，之后將采集到的各路數(shù)據(jù)分別輸送至不同的累加器之中。在采集次數(shù)與預(yù)置值相符合時(shí)，取全部累加器數(shù)據(jù)的平均值，并將該平均值作為最終結(jié)果，為下一個(gè)程序開展工作提供基礎(chǔ)。

5.PLC系統(tǒng)功能

調(diào)供膠系統(tǒng)需要以芯和表層刨花流量的實(shí)時(shí)變化為依據(jù)，對(duì)施膠泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，以有效控制施膠量。為了保障系統(tǒng)的可靠性，對(duì)膠水的流量進(jìn)行測(cè)量主要應(yīng)用失重法，也就是在單位時(shí)間之內(nèi)計(jì)量總重量減去的量，同時(shí)應(yīng)用稱重計(jì)量的方法對(duì)刨花流量進(jìn)行計(jì)量，也就是在時(shí)間單位之內(nèi)刨花的重量。具體的控制方式以及操作方法如下。

5.1 計(jì)量罐注膠

針對(duì)計(jì)量罐，可采用自動(dòng)注膠或手動(dòng)注膠兩種方式。在應(yīng)用自動(dòng)注膠方式時(shí)，系統(tǒng)可以將計(jì)量罐的上限和下限作為根據(jù)，對(duì)供膠泵的開啟和關(guān)閉進(jìn)行自動(dòng)控制，而應(yīng)用手動(dòng)注膠方式時(shí)，操作人員需要采用手動(dòng)的方式對(duì)供膠泵的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制。

5.2 電子皮帶秤及振動(dòng)下料器控制

其中可應(yīng)用“單動(dòng)”或“聯(lián)動(dòng)”兩種工作模式，在應(yīng)用單動(dòng)工作模式時(shí)，需要根據(jù)需求按下啟動(dòng)按鈕或停止按鈕，在應(yīng)用聯(lián)動(dòng)工作模式時(shí)，僅需按電子皮帶秤的啟動(dòng)按鈕即可，之后，系統(tǒng)則能夠?qū)﹄姍C(jī)啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行合理控制，且需要停止工作時(shí)，僅需任意按鈕即可。

5.3 施膠量控制

采用手動(dòng)的方式將施膠泵啟動(dòng)之后，可選用“手動(dòng)”或是“自動(dòng)”的方式對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，若采用手動(dòng)方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，針對(duì)各電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)即能夠更改電機(jī)轉(zhuǎn)速，若采用自動(dòng)方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，則對(duì)各電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)無(wú)效，而是需要由PLC系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可將已經(jīng)設(shè)定的刨花和膠的比值與實(shí)際測(cè)量結(jié)果相對(duì)比，并自動(dòng)對(duì)施膠量進(jìn)行合理控制。

6.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)應(yīng)用PLC開展人造板調(diào)供膠控制工作，傳統(tǒng)形式的分離元件控制工作已經(jīng)基本被取代，且在部分方面的工作效果已經(jīng)基本與工業(yè)計(jì)算機(jī)所取得的控制效果相同。另外，因?yàn)镻LC具有體積小、擴(kuò)展功能強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊以及維護(hù)便捷等多方面優(yōu)勢(shì)，所以值得在人造板調(diào)供膠控制工作中進(jìn)行深入應(yīng)用。