PLC在膠合板熱壓機電氣控制中的應用

熱壓機是膠合板生產的關鍵設備，直接決定膠合板生產的產量和產品質量。傳統膠合板熱壓機的控制系統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)替代現有控制線路，使之系統設計盡量簡化，滿足企業生產的需求。

1 PLC在熱壓機控制系統中的應用

國內膠合板生產一般都采用多層框架式熱壓機，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、保壓及裝板機的升降，都是通過液壓系統和油缸得以實現，使得控制油路的電磁閥增多；設備中的溫度、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，使車間內濕度增大，造成控制線路故障率高。

為提高生產效益，保證膠合板的質量，必須要求熱壓機控制系統的自動化程度高、可靠性強、安全性好。在熱壓機控制系統中采用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鎖也可由PLC內部實現。而且，PLC采用了現代大規模集成電路，及技術嚴格的生產制造工藝，內部電路采用了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性，平均無故障時間高達30萬h。PLC的使用，使得熱壓機控制系統的可靠性大為提高。

2 PLC控制系統的設計思路

首先要滿足設備在生產中的可靠性。因原設備控制部分元件多，控制線復雜，排查故障非常困難，為此，可以考慮熱壓機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，使得整體設備可靠性提高；另外，考慮到設備檢修、保養和對新的板種的試生產，需要在控制線路中加入手動、自動轉換開關；在檢修時，為防止升起的壓板因誤操作發生位移，加裝了保護開關，當開關置于保護狀態，即使發生誤操作，因有電氣互鎖，也不至于使壓板發生下移?；谝陨显O計思路，根據壓機工作流程，確定了17個輸入點和14個輸出點，共31個點，采用歐姆龍C40P產品(該型產品有24個輸入點，16個輸出點)Ez3。圖1示出膠合板熱壓機的PLC輸人輸出點分配情況。

結合該系列壓機特點，設計了控制線路，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

以快速貼面壓機為例。該系列熱壓機共裝有4個油缸，油缸頂置，液壓油路需用6只電磁閥控制，因設計的熱壓機規格不同，油泵電機的功率從10～22 kW不等，為減小電機起動電流，設計為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。小車驅動電機由變頻器控制，可實現小車快進、慢出。

圖2為快速貼面膠合板熱壓機工藝流程，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為總進油閥；每2個油缸上部、下部油路各自并聯，分2組，每組各有1只上部進油閥3DT、5DT和1只下部進油閥2DT、4DT，還有一只總回油閥6DT。

油缸下部進油，柱塞上移；其上部進油，柱塞下移。即當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驅動，為降低起動電流需要降壓，采用Y／△方式起動，轉換時間為2～5 s。油泵工作正常3 s時，壓板上升到位(設上限位開關)后，壓板停止上升；此時裝板小車載板坯快速進入，到達設定位置后，小車卸板坯并開始后退，碰到后退限位開關后停止后退。

在小車卸板后退的同時，壓板開始下降，當碰到下限位開關后，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，當達到設定上限壓力時，電接點壓力表上限開關斷開，停止加壓。由各組電磁閥自動控制熱壓時所需壓力，實現保壓直到熱壓結束，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換開關，在壓機上升控制電路中要加入保護裝置，當壓板上升到位時，手動合上此開關，檢修設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，加入了超壓保護開關，目的是防止油壓達到壓力上限后繼續加壓。若超壓，此開關自動斷開，電磁閥失電關閉，停止加壓。當壓力下降到許可值時，此開關重新閉合，系統控制恢復正常