PLC在熱壓機控制系統中的應用

1 引言
中密度板(MDF)由于性能優良，已成為用途最廣泛的人造板。中密度生產線是木材加工生產中電氣設備最多、控制最復雜的生產線。熱壓機是整個系統中最重要的設備，必須按時間、行程、壓力、溫度、位移等原則或工藝參數進行協調控制。隨著可編程控制器(PLC)技術的發展，把PLC 應用于熱壓機，解決了系統的工藝要求，提高了系統的可靠性和維修的快速性。
2 工藝要求
熱壓機是中密度纖維生產線中最主要的設備。根據工藝要求，壓機在熱壓過程中應滿足“壓力-時間-位置”曲線和壓機的閉合及開啟時的速度要求。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，生產過程中應該做相應的調整。本文僅介紹PLC控制的熱壓機部分控制過程。
成品厚度為15mm的MDF基準熱壓工藝曲線如圖1所示。
圖1中時間、壓力的參數設定為:裝板輔助時間20s，空閉合時間10s(t1)，升壓0-8.0Mpa時間30s(t2)，

保壓8.0Mpa 時間10s(t3)，升壓 8.0-18.0Mpa時間40s(t4),保壓時間10s(t5)，卸壓18.0-3.0Mpa時間120s(t6),保壓 3.0Mpa時間250s(t7),卸壓時間從8.0-18.0Mpa 40s(t8)，卸板輔助時間10s。以上合計一個熱壓周期。
3 系統的硬件設計
系統采用OMRON公司C2000H型PLC,其硬件基本由開關量輸入單元、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控制系統部分主要的硬件連接關系。
4 系統的軟件設計
系統控制的軟件設計內容較多，

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，參數設定和參數輸出顯示和位置測量。

4.1 星形三角形啟動
系統用的加壓泵和充壓泵D1、D2、D3、D4、D5共5個電機的容量較大，啟動時應采取星形三角形啟動方式。具體梯形圖如圖3所示。圖3中所示:A—啟動輸入:I00008，I00010，I00012，I00014，I00100。B—停止輸入:I00009，I00011，I00013，I00015，I00101。C—壓機最高壓力:I00112。D-03400，03401，03402，03403，03404。E—自鎖，為D的觸點。TA—定時器:T010～T014，定時4秒。TB—定時器:T015～T019，定時4.2秒。F—星形啟動:Q00300，Q00302，Q00304，Q00306，Q00308。G—三角形運行:Q00301，Q00303，Q00305，Q00307，Q00309。TC—定時器T020～T0204，定時1秒。

4.2 參數設定和參數輸出顯示
注:A為V1選擇:HR4001～HR4009;B為類型選擇:I00102～I00105;C為設定選擇:I00106;DMX為各參數數據的數據存儲單元。

圖4中I00212～I00215將1位撥碼輸入轉換成十進制數(V1)來確定要設置的第幾個參數;I00200～I00211將3位撥碼輸入(4位BCD碼V2)作為V1選擇的第幾個參數的數值存入IR030中;再將參數的數值存入對應的數據單元中。每個參數數值最多可以設置10個數據。如壓機壓力設置V1=2,V2=120,則壓機第二段壓力設置為120Kg/cm2

圖5中A為輸出選通信號，將熱壓、位置、時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數據，以便顯示;Q00412～Q00415對熱壓、位置、時間、蓄壓進行輸出顯示選通。
4.3 蓄壓器力、熱壓機壓力和位置測量

5 結束語
本系統采用高性能價格比的C200H- PLC其成本低廉,可靠性高,可以在生產過程中靈活方便地改變熱壓機的壓力、時間、板厚等參數，以便滿足不同原料、不同板厚和不同工藝要求的中密度板材的生產。系統采用模塊式結構,其硬件配置靈活,維修方便.生產實踐證明采用PLC控制該系統遠行可靠。