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(mǎn)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(xiàn)路，使之系統(tǒng)設(shè)計(jì)盡量簡(jiǎn)化，滿(mǎn)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(guó)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(guò)程的閉合、加壓、保壓及裝板機(jī)的升降，都是通過(guò)液壓系統(tǒng)和油缸得以實(shí)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(shí)間繼電器等控制，使控制線(xiàn)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(chē)間內(nèi)濕度增大，造成控制線(xiàn)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(dòng)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(shí)間繼電器、中間繼電器，接觸器之間的觸點(diǎn)聯(lián)鎖也可由PLC內(nèi)部實(shí)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(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)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(jì)思路
首先要滿(mǎn)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(xiàn)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(mǎn)足要求的情況下，盡量減少輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)，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(duì)新的板種的試生產(chǎn)，需要在控制線(xiàn)路中加入手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；在檢修時(shí)，為防止升起的壓板因誤操作發(fā)生位移，加裝了保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)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(jì)思路，根據(jù)壓機(jī)工作流程，確定了17個(gè)輸入點(diǎn)和14個(gè)輸出點(diǎn)，共31個(gè)點(diǎn)，采用歐姆龍C40P產(chǎn)品(該型產(chǎn)品有24個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn))Ez3。圖1示出膠合板熱壓機(jī)的PLC輸人輸出點(diǎn)分配情況。
結(jié)合該系列壓機(jī)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了控制線(xiàn)路，并編制了控制程序；輸入和輸出量編址見(jiàn)表1。
3工作原理與控制過(guò)程
以快速貼面壓機(jī)為例。該系列熱壓機(jī)共裝有4個(gè)油缸，油缸頂置，液壓油路需用6只電磁閥控制，因設(shè)計(jì)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(dòng)電流，設(shè)計(jì)為Y／△起動(dòng)。膠合板板坯采用小車(chē)載入，小車(chē)承載部分可單方向運(yùn)動(dòng)，小車(chē)退出時(shí)板坯自動(dòng)滑落在壓板上。小車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)由變頻器控制，可實(shí)現(xiàn)小車(chē)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(gè)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(shí)，壓板上升，1DT、3DT、5DT工作，壓板下降并加壓；6DT工作時(shí)，油缸卸荷。液壓油泵用三相交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，為降低起動(dòng)電流需要降壓，采用Y／△方式起動(dòng)，轉(zhuǎn)換時(shí)間為2～5 s。油泵工作正常3 s時(shí)，壓板上升到位(設(shè)上限位開(kāi)關(guān))后，壓板停止上升；此時(shí)裝板小車(chē)載板坯快速進(jìn)入，到達(dá)設(shè)定位置后，小車(chē)卸板坯并開(kāi)始后退，碰到后退限位開(kāi)關(guān)后停止后退。
在小車(chē)卸板后退的同時(shí)，壓板開(kāi)始下降，當(dāng)碰到下限位開(kāi)關(guān)后，停止下降，開(kāi)始保壓并計(jì)時(shí)，隨著油壓的升高，動(dòng)、定壓板之間壓力增大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定上限壓力時(shí)，電接點(diǎn)
壓力表上限開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，停止加壓。由各組電磁閥自動(dòng)控制熱壓時(shí)所需壓力，實(shí)現(xiàn)保壓直到熱壓結(jié)束，開(kāi)始卸荷，3 s后壓板上升。由人工完成卸板。
為了安全起見(jiàn)，在控制線(xiàn)路中加裝轉(zhuǎn)換開(kāi)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(shí)，手動(dòng)合上此開(kāi)關(guān)，檢修設(shè)備時(shí)不會(huì)因誤動(dòng)作而使動(dòng)壓板下降傷人。同時(shí)，在加壓保壓控制電路中，加入了超壓保護(hù)開(kāi)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(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，電磁閥失電關(guān)閉，停止加壓。當(dāng)壓力下降到許可值時(shí)，此開(kāi)關(guān)重新閉合，系統(tǒng)控制恢復(fù)正常。
