PLC在人造板調(diào)供膠控制中的應用策略

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。但是從實際上來看，當前我國的人造板調(diào)供膠控制工作效果普遍不理想，多數(shù)生產(chǎn)線上，仍然采用半自動或是全手動的方式開展控制工作，僅有極少數(shù)人造板生產(chǎn)線可全面應用工控機控制系統(tǒng)。而隨著我國科技和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，PLC具有越來越強大的功能，與此同時，體積較小、可靠性較高和抗干擾能力較強均為其優(yōu)勢。將其應用于人造板調(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生產(chǎn)工序，對膠粘劑進行合理選擇，并對拌膠設備進行科學應用，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性能得到進一步優(yōu)化。與此同時，保障施膠方法的準確和穩(wěn)定，有利于促使人造板的質(zhì)量得到提升，同時還可在一定程度上降低生產(chǎn)成本。但從實際上來看，當前我國的人造板生產(chǎn)線中尚不具有準確、可靠、連續(xù)的施膠控制措施。雖然近十年左右，我國部分人造板生產(chǎn)線已經(jīng)引進了更加先進的生產(chǎn)設備，但多數(shù)設備中的電氣控制工作仍以繼電接觸器為主，僅有個別生產(chǎn)線應用了更加先進的計算機控制。并且，雖然行業(yè)內(nèi)早已嘗試使用單片機或工業(yè)控制機對配置膠以及施膠工作進行控制，但是因為成本較高、可靠性較差以及多方面缺陷，最終未能推廣。

但是當前在國內(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)重要位置的自動化裝置，其能夠?qū)﹄姎獬炭丶夹g(shù)的最高水平進行體現(xiàn)，傳統(tǒng)的繼電接觸控制工作也就基本被PLC代替。從整體上來看，PLC屬于應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)專門計算機，具有功能齊全、控制可靠、使用靈活、操作便捷以及反應速度快的優(yōu)勢，同時擴充效果好、抗干擾能力強、體積較小、價格低廉，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應用于人造板調(diào)供膠系統(tǒng)之中，可以落實兩種膠液互換的生產(chǎn)方式，其中，還包括原膠計量罐4臺、電子計量皮帶秤2臺、振動下料器2臺、變頻調(diào)速泵4臺。

2.1 電子計量皮帶秤

電子計量皮帶秤的主要作用在于對刨花進行計量，每一臺電子計量皮帶秤中均具有4臺稱重傳感器以及變送器，4～20mA的電流信號模擬共8個，可分別輸入至PLC當中。

2.2 原膠計量罐

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

2.3 變頻調(diào)速泵

變頻調(diào)速泵的數(shù)量為4臺，每1臺變頻調(diào)速泵分別對應不同的原膠計量罐，PLC可將0～10VDC電壓信號輸出至變頻器，電壓信號數(shù)量為4路，各對應1臺變頻調(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，可以采取以下幾項靜噪措施：2.4.1于現(xiàn)場設備上安裝變送器；2.4.2將變頻器、接觸器以及空開均設置于控制柜之中；2.4.3將HMI以及PLC均設置于操作臺上；2.4.4針對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)輸入至計算機中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行數(shù)模變換，再對進料皮帶以及進料螺旋的轉(zhuǎn)速進行控制，以對刨花重量進行控制；2.5.2全部可應用自動控制模式的電動機以及電磁閥等，均可應用人工控制模式，有利于保障生產(chǎn)過程中的安全性；2.5.3將上位計算機連接至PLC即可對生產(chǎn)過程進行全程監(jiān)控，同時可對需要打印或計算的各項數(shù)據(jù)進行有效處理。雖然以上三項功能的應用頻率較低，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)中需應用可編程序邏輯控制器，以能夠在多種場合開展檢測工作、監(jiān)控工作以及自動化控制工作，且可對較為復雜的控制要求進行滿足。在該系統(tǒng)之中，應用CPU226中央處理單元，其中,1/O點數(shù)量為40個，輸入點和輸出點分別為24個和16個，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。人機界面所應用的觸摸屏為East View 500觸摸屏，可進行密碼設置、按鍵操作、畫面變換、歷史記錄、動態(tài)模擬、工藝配方記憶、數(shù)據(jù)打印、報警提示、指示燈閃耀、數(shù)值顯示和數(shù)值輸入等多項功能，且其中應用的VFD-B系列變頻電機，能夠?qū)?-50Hz之間的恒轉(zhuǎn)距無極調(diào)速功能有效落實。

4.軟件設計

4.1 系統(tǒng)初始化

通電之后，應首先保障全部輸出點均處于安全狀態(tài)之中，以提升系統(tǒng)運行過程中的安全性，與此同時，還需針對部分程序所需的參數(shù)進行初始化處理，例如工藝參數(shù)、標定參數(shù)、傳感器參數(shù)以及PID參數(shù)等，同時對采樣次數(shù)進行預置，并啟動定時器中斷。

4.2 系統(tǒng)報警

在PLC之中，特殊存儲器具有SM標志，其中SMB8至SMB21均為1/O識別及錯誤寄存器，通過此，可以對PLC硬件中存在的錯誤進行及時診斷，并能夠?qū)﹀e誤的原因以及具體的方位進行明確。

4.3 模擬量采集及濾波

在該系統(tǒng)之中，需要進行現(xiàn)場的模擬量采集工作，但是因為工作現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，可能導致被變送機器送入A/D模塊的電流值，受到尖峰干擾或是波動等不良影響，所以在開展硬件濾波工作的同時，還應注意對軟件濾波進行處理，以將各項可以進行識別的干擾信號以及波動進行有效過濾。

在每一個掃描周期之中，主程序均需對子程序進行調(diào)用，并實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)與預置值相符合時，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時變化為依據(jù)，對施膠泵轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，以有效控制施膠量。為了保障系統(tǒng)的可靠性，對膠水的流量進行測量主要應用失重法，也就是在單位時間之內(nèi)計量總重量減去的量，同時應用稱重計量的方法對刨花流量進行計量，也就是在時間單位之內(nèi)刨花的重量。具體的控制方式以及操作方法如下。

5.1 計量罐注膠

針對計量罐，可采用自動注膠或手動注膠兩種方式。在應用自動注膠方式時，系統(tǒng)可以將計量罐的上限和下限作為根據(jù)，對供膠泵的開啟和關(guān)閉進行自動控制，而應用手動注膠方式時，操作人員需要采用手動的方式對供膠泵的開啟和關(guān)閉進行控制。

5.2 電子皮帶秤及振動下料器控制

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

5.3 施膠量控制

采用手動的方式將施膠泵啟動之后，可選用“手動”或是“自動”的方式對其轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，若采用手動方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，針對各電位器進行調(diào)節(jié)即能夠更改電機轉(zhuǎn)速，若采用自動方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，則對各電位器進行調(diào)節(jié)無效，而是需要由PLC系統(tǒng)對驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)可將已經(jīng)設定的刨花和膠的比值與實際測量結(jié)果相對比，并自動對施膠量進行合理控制。

6.結(jié)束語

通過應用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)計算機所取得的控制效果相同。另外，因為PLC具有體積小、擴展功能強、結(jié)構(gòu)緊湊以及維護便捷等多方面優(yōu)勢，所以值得在人造板調(diào)供膠控制工作中進行深入應用。