PLC在膠合板熱壓機(jī)電氣控制中的應(yīng)用

PLC在膠合板熱壓機(jī)電氣控制中的應(yīng)用

熱壓機(jī)是膠合板生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，直接決定膠合板生產(chǎn)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)膠合板熱壓機(jī)的控制系統(tǒng)是以繼電器為主控元件，很難滿足熱壓工藝所需的壓力和流量的控制，也直接影響熱壓機(jī)的可靠性和安全性。為此，筆者提出采用可編程控制器(PLC)替代現(xiàn)有控制線路，使之系統(tǒng)設(shè)計盡量簡化，滿足企業(yè)生產(chǎn)的需求。

1 PLC在熱壓機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

國內(nèi)膠合板生產(chǎn)一般都采用多層框架式熱壓機(jī)，為使壓制的膠合板板面平整、厚度均勻，熱壓板需采用多只油缸提升，壓板過程的閉合、加壓、保壓及裝板機(jī)的升降，都是通過液壓系統(tǒng)和油缸得以實現(xiàn)，使得控制油路的電磁閥增多；設(shè)備中的溫度、壓力、流量均采用中間繼電器、接觸器、時間繼電器等控制，使控制線路更為復(fù)雜。由于膠合板的熱壓板采用蒸汽加熱，難免有蒸汽泄漏，使車間內(nèi)濕度增大，造成控制線路故障率高。

為提高生產(chǎn)效益，保證膠合板的質(zhì)量，必須要求熱壓機(jī)控制系統(tǒng)的自動化程度高、可靠性強(qiáng)、安全性好。在熱壓機(jī)控制系統(tǒng)中采用PLC控制，可省去幾乎全部的時間繼電器、中間繼電器，接觸器之間的觸點聯(lián)鎖也可由PLC內(nèi)部實現(xiàn)。而且，PLC采用了現(xiàn)代大規(guī)模集成電路，及技術(shù)嚴(yán)格的生產(chǎn)制造工藝，內(nèi)部電路采用了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性，平均無故障時間高達(dá)30萬h。PLC的使用，使得熱壓機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性大為提高。

2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路

首先要滿足設(shè)備在生產(chǎn)中的可靠性。因原設(shè)備控制部分元件多，控制線復(fù)雜，排查故障非常困難，為此，可以考慮熱壓機(jī)油缸升降的控制部分采用PLC控制，在滿足要求的情況下，盡量減少輸入點和輸出點，使得整體設(shè)備可靠性提高；另外，考慮到設(shè)備檢修、保養(yǎng)和對新的板種的試生產(chǎn)，需要在控制線路中加入手動、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)；在檢修時，為防止升起的壓板因誤操作發(fā)生位移，加裝了保護(hù)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于保護(hù)狀態(tài)，即使發(fā)生誤操作，因有電氣互鎖，也不至于使壓板發(fā)生下移?；谝陨显O(shè)計思路，根據(jù)壓機(jī)工作流程，確定了17個輸入點和14個輸出點，共31個點，采用歐姆龍C40P產(chǎn)品(該型產(chǎn)品有24個輸入點，16個輸出點)Ez3。圖1示出膠合板熱壓機(jī)的PLC輸人輸出點分配情況。

結(jié)合該系列壓機(jī)特點，設(shè)計了控制線路，并編制了控制程序；輸入和輸出量編址見表1。

3工作原理與控制過程

以快速貼面壓機(jī)為例。該系列熱壓機(jī)共裝有4個油缸，油缸頂置，液壓油路需用6只電磁閥控制，因設(shè)計的熱壓機(jī)規(guī)格不同，油泵電機(jī)的功率從10～22 kW不等，為減小電機(jī)起動電流，設(shè)計為Y／△起動。膠合板板坯采用小車載入，小車承載部分可單方向運動，小車退出時板坯自動滑落在壓板上。小車驅(qū)動電機(jī)由變頻器控制，可實現(xiàn)小車快進(jìn)、慢出。

圖2為快速貼面膠合板熱壓機(jī)工藝流程，圖3為 PLC控制的部分梯形圖。

控制油缸的電磁閥有6只，其中1只1DT為總進(jìn)油閥；每2個油缸上部、下部油路各自并聯(lián)，分2組，每組各有1只上部進(jìn)油閥3DT、5DT和1只下部進(jìn)油閥2DT、4DT，還有一只總回油閥6DT。

油缸下部進(jìn)油，柱塞上移；其上部進(jìn)油，柱塞下移。即當(dāng)1DT、2DT、4DT工作時，壓板上升，1DT、3DT、5DT工作，壓板下降并加壓；6DT工作時，油缸卸荷。液壓油泵用三相交流異步電動機(jī)驅(qū)動，為降低起動電流需要降壓，采用Y／△方式起動，轉(zhuǎn)換時間為2～5 s。油泵工作正常3 s時，壓板上升到位(設(shè)上限位開關(guān))后，壓板停止上升；此時裝板小車載板坯快速進(jìn)入，到達(dá)設(shè)定位置后，小車卸板坯并開始后退，碰到后退限位開關(guān)后停止后退。

在小車卸板后退的同時，壓板開始下降，當(dāng)碰到下限位開關(guān)后，停止下降，開始保壓并計時，隨著油壓的升高，動、定壓板之間壓力增大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定上限壓力時，電接點壓力表上限開關(guān)斷開，停止加壓。由各組電磁閥自動控制熱壓時所需壓力，實現(xiàn)保壓直到熱壓結(jié)束，開始卸荷，3 s后壓板上升。由人工完成卸板。

為了安全起見，在控制線路中加裝轉(zhuǎn)換開關(guān)，在壓機(jī)上升控制電路中要加入保護(hù)裝置，當(dāng)壓板上升到位時，手動合上此開關(guān)，檢修設(shè)備時不會因誤動作而使動壓板下降傷人。同時，在加壓保壓控制電路中，加入了超壓保護(hù)開關(guān)，目的是防止油壓達(dá)到壓力上限后繼續(xù)加壓。若超壓，此開關(guān)自動斷開，電磁閥失電關(guān)閉，停止加壓。當(dāng)壓力下降到許可值時，此開關(guān)重新閉合，系統(tǒng)控制恢復(fù)正常