CN113858375A - 一种mdf连续平压分布式协同控制序列规划方法 - Google Patents
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Abstract
一种MDF连续平压分布式协同控制序列规划方法,属于机械设备控制技术领域。本发明包括热压板和设置在热压板顶端的液压缸,所述液压缸共计37列,从左到右依次记为第1列、第2列......第36列和第37列,在37列液压缸中,每列液压缸的数量为5个,由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸;中密度纤维板连续平压控制模式包括模式0、模式1、模式2、模式3和模式4。本发明构建定义了MDF连续压机压缸阵列的5种分布式平压协同控制模式,以满足多段热压工艺设计所需的分布式位置及压力伺服要求,有效解决及克服在实际生产中因多场耦合效应形成的不确定性板坯粘弹性干扰带来的偏差质量控制问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种中密度纤维板连续平压厚度层次协同控制序列规划方法,属于机械设备控制技术领域。
背景技术
中密度纤维板(Medium-Density fiberboard—MDF)是将木材或植物纤维经机械分离和化学处理手段,掺入胶粘剂和防水剂等,再经高温、高压成型制成的一种人造板材,是制作家具较为理想的人造板材。中密度纤维板的结构比天然木材均匀,也避免了腐朽、虫蛀等问题,同时它胀缩性小,便于加工。由于中密度纤维板表面平整,易于粘贴各种饰面,可以使制成品家具更加美观。在抗弯曲强度和冲击强度方面,均优于刨花板。
在中密度纤维板制作过程中,主要采用连续平压机进行压制成型。在连续平压机中,热压板上多液压缸沿生产线方向和垂直生产线方向呈阵列分布协同工作,连续平压工艺的机理:
通常在连续平压压机机架上划分为三个区段:快速闭合段、间距保持段及定厚段,平压板的间距根据不同板坯材料、板坯厚度及密度要求有不同的设定曲线。间距设定曲线与间距实际曲线组合可反映板坯在压机内的受压情况。根据压机的受压情况分为几个阶段:
(1)快速闭合阶段:平压板间距迅速变小,使得板坯在短时间内被压制到一定厚度。但其变化坡度的设定即要满足预压后板坯结构完整又要在其表面形成一定密度的固化层。
(2)间距保持阶段:由于压力和温度的共同作用,表层由钢带传热而产生大量的水蒸汽,平压机要保持一定的缓慢张开的开度,以利于热质释放,不影响板坯后续加工及最终物理性能。压机的开度变化曲线根据生产不同板坯而对应设定。
(3)定厚阶段:在间距保持段后,板坯粘弹性使其厚度与设定厚度相差甚远,需要在临近平压机出口处调整平压板间距,从而对板坯实施定厚,并稳定板坯厚度。通常,考虑板坯反弹特性,定厚段的间距设定值应当略小于设定的板坯厚度值;
如图1所示,图1为37组压缸阵列的连续平压压机结构,图1中各数字的含义为:4-5、10-11、18-19、27-28、35-36为两组压缸分布编号,37以单独一排压缸为一组进行编号,M01、M02、M07、M06、M16、M17、M19、M72分别代表不同的电机型号。
连续平压压力主要指平压机提供的克服板坯反弹的反作用力,该部分压力可进一步排除板坏中气体,从而能够加快热量传递及增大纤维之间的接触及交织,使制品密度与厚度达到要求。同时,连续平压在压力控制中分为相应的三个区段:高压区、低压区及二次加压区。由于在平压连续平压过程中板坯内、外环境(压力、温度、湿度、气体等)因素的变化规律,中密度纤维板本身又自带粘弹属性,结构较为复杂,通常会用不同的方法进行去粘弹性。在MDF连续平压过程中,若液压缸不能很好地协同工作,将不能达到板坯厚度控制要求,造成更大物料和能源损失,此外,在实际生产中因多场耦合效应,形成的不确定性板坯粘弹性干扰,也会导致中密度纤维板连续平压过程中出现质量控制偏差,导致中密度纤维板出现质量问题。
因此亟需一种中密度纤维板连续平压分布式协同控制序列规划方法,以解决中密度纤维板在生产过程中出现的上述技术问题。
发明内容
本发明为了克服在中密度纤维板连续平压生产中因多场耦合效应形成的不确定性板坯粘弹性干扰带来的偏差质量控制问题,在下文中给出了关于本发明的简要概述,以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分,也不是意图限定本发明的范围。
本发明提供了一种MDF连续平压分布式协同控制序列规划方法,包括热压板和设置在热压板顶端的液压缸,所述液压缸共计37列,从左到右依次记为第1列、第2列......第36列和第37列,在37列液压缸中,每列液压缸的数量为5个,由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸;中密度纤维板连续平压控制模式包括模式0、模式1、模式2、模式3和模式4,其中:
模式0:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸和5号位液压缸为压力控制,2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸为位置控制;该模式的工作模式为液压缸间的独立位置-压力自协同控制,中间的2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸靠位置加压,两边的1号位液压缸和5号位液压缸靠压力加压,实现位置-压力间的独立三路控制;
模式1:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸实现压力自协同控制;
模式2:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸、4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制,3号位液压缸为位置控制;该模式为主动控制模式
模式3:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为位置控制;此模式称为Leading,中间的3号位液压缸为主缸,决定两侧压缸之间的数值和关系,两侧的1号位液压缸、2号位液压缸、4号位液压缸和5号位液压缸为辅缸,受主缸的影响而产生变化,达到五缸全位置控制、测厚联动;
模式4:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;其中2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸为同一压力伺服控制,两侧的1号位液压缸和5号位液压缸为单独压力伺服控制,控制模式与模式0工作原理相同;
其中第1列-第10列液压缸的控制模式为模式0,
第11列-第27列液压缸的控制模式为模式4,
第28列-第29列液压缸的控制模式为模式1,
第30列-第31列液压缸的控制模式为模式3,
第32列-第36列液压缸的控制模式为模式1,
第37列液压缸的控制模式为模式4。
进一步地、基于中密度纤维板连续平压控制模式,连续平压压缸阵列分布式协同控制模式规划为五种互协同控制模式,分别为控制模式互协同A、控制模式互协同B、控制模式互协同C、控制模式互协同D和控制模式互协同E,其中:
控制模式互协同A:采用模式2和模式1进行互协同,该模式采用工作在模式1(Slave)方式下的压缸组配合工作在模式2(Master)方式的压缸组实现主从随动控制,控制两侧不同压力的液压缸产生压力伺服互协同控制,使两侧的偏差降到最低;
控制模式互协同B:采用模式0与模式3进行互协同,该模式采用模式0随动模式3,模式0的2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸随着模式3的3号位液压缸形成联动;
控制模式互协同C:采用模式1与模式3的协同方式,模式1的五缸独立压力控制与模式3的测厚联动进行互协同;
控制模式互协同D:采用模式1、模式2和模式3的协同方式,采用模式1的从动控制受模式2的主动控制支配,模式1随着模式2一起变化,模式1与模式2产生联动,最后一起作用于模式3,达到模式3与产生联动的模式1与模式2之间的随动控制;
控制模式互协同E:采用模式4与模式3的互协同,模式4在压力伺服作用下形成独立三路控制,在采用模式3这一组的压缸将厚度控制在一定范围内的情况下模式4的压力伺服进行互协同。
本发明具有以下有益效果:
1、根据中密度纤维板连续平压控制模式可以更好的发挥连续平压液压缸组间的协同作用,通过分析不同偏差类型下实际数据信息与初始设定值之间的差异的原因,并以中密度纤维板连续平压控制模式为基础,做出动态序列规划方案的动态质量控制方案,能够有效提高板坯厚度控制要求,减小不确定性板坯粘弹性干扰,提高中密度纤维板平压生产质量。
2、采用本发明的方法能够大大提高了MDF连续平压工艺生产中板材质量控制水平,有效解决及克服了在实际生产中因多场耦合效应形成的不确定性板坯粘弹性干扰带来的板材厚度、斜坡、凹陷、凸起等偏差质量控制问题。
3、本发明针对MDF连续平压质量控制问题构建并提出了一种分布式协同控制模式框架及工艺控制序列规划方法,该方法依据MDF连续平压工艺机理和工艺控制标准,以板材生产加工连续热压成型动态面及其形成机构为研究对象,构建定义了MDF连续压机压缸阵列的5种分布式平压协同控制模式基元框架;为满足多段热压工艺设计所需的分布式位置及压力伺服要求,规划了由模式基元序列构建的多区组压缸阵列5种动态互协同控制机制,该序列的动态性体现在多区组压缸阵列对于生产中板材厚度、斜坡、凹陷、凸起四种典型偏差类型具有相应的序列调整机制,其调整策略采取专家经验方法形成多组序列规划,在实时偏差强度、偏差类型监测的前提下给出调控序列响应,有效解决及克服了在实际生产中因多场耦合效应形成的不确定性板坯粘弹性干扰带来的偏差质量控制问题。
附图说明
图1是连续平压压机结构图例;
图2是MDF连续平压压缸阵列分布图;
图3是连续平压缸阵列控制模式框架图;
图4是连续平压压缸阵列分布式协同控制模式互协同A;
图5是连续平压缸阵列分布式协同控制模式互协同B;
图6是连续平压缸阵列分布式协同控制模式互协同C;
图7是连续平压缸阵列分布式协同控制模式互协同D;
图8是连续平压缸阵列分布式协同控制模式互协同E;
图9是MDF连续平压压缸阵列区组划分示意图;
图10是MDF连续平压过程分布式协同方式与控制模式序列规划示意图;
图11是MDF连续平压过程中压缸组压力趋势图;
图12是右斜坡压力作用下的压缸变化分析图;
图13是左斜坡压力作用下的压缸变化分析图;
图14是凹陷压力作用下的压缸变化分析图;
图15是凸起压力作用下的压缸变化分析图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式一:
如图2所示,一种MDF连续平压分布式协同控制序列规划方法,包括热压板和设置在热压板顶端的液压缸,共分为37组液压缸,记为37列,从左到右依次记为第1列、第2列......第36列和第37列,在37列液压缸中,每列液压缸的数量为5个,由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸;图中D、P表示传感器的类型,D表示位置控制传感器,P表示压力控制传感器;
中密度纤维板连续平压控制模式包括模式0、模式1、模式2、模式3和模式4,如下表1所示;
表1 MDF连续平压控制模式分析表
其中:
模式0:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸和5号位液压缸为压力控制,2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸为位置控制;该模式的工作模式为液压缸间的独立位置-压力自协同控制,中间的2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸靠位置加压,两边的1号位液压缸和5号位液压缸靠压力加压,实现位置-压力间的独立三路控制;
模式1:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸实现压力自协同控制;
模式2:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸、4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制,3号位液压缸为位置控制;该模式为主动控制模式
模式3:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为位置控制;此模式称为Leading,中间的3号位液压缸为主缸,决定两侧压缸之间的数值和关系,两侧的1号位液压缸、2号位液压缸、4号位液压缸和5号位液压缸为辅缸,受主缸的影响而产生变化,达到五缸全位置控制、测厚连动;
模式4:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;其中2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸为同一压力伺服控制,两侧的1号位液压缸和5号位液压缸为单独压力伺服控制,控制模式与模式0工作原理相同;
其中第1列-第10列液压缸的控制模式为模式0,
第11列-第27列液压缸的控制模式为模式4,
第28列-第29列液压缸的控制模式为模式1,
第30列-第31列液压缸的控制模式为模式3,
第32列-第36列液压缸的控制模式为模式1,
第37列液压缸的控制模式为模式4。
为了实现MDF连续平压的分布式协同控制。在连续平压中,平压板由位于其上方的液压缸驱组动作,液压缸组呈阵列状排列,对平压板的控制可归结为对液压缸阵列的协同控制,主要包括自协同(单组压缸)和互协同(多组压缸)动力单元不同控制模式之间在压缸组间的协同控制方法。在本实施例的37组压缸阵列中,不同的控制模式产生不同的协同方式,根据上述给定的控制模式工艺框架分析MDF连续平压压缸阵列间的协同方式以及在产生偏差情况下控制模式协同方式的控制序列规划。本实施例将不同控制模式之间所产生协同方式称为压缸组间的分布式互协同,共划分为五种互协同方式,分别为:控制模式互协同A、控制模式互协同B、控制模式互协同C、控制模式互协同D、控制模式互协同E。其中:
控制模式互协同A:采用模式2和模式1进行互协同,该模式采用工作在模式1(Slave)方式下的压缸组配合工作在模式2(Master)方式的压缸组实现主从随动控制,控制两侧不同压力的液压缸产生压力伺服互协同控制;
控制模式互协同B:采用模式0与模式3进行互协同,该模式采用模式0随动模式3,模式0的2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸随着模式3的3号位液压缸形成联动;
控制模式互协同C:采用模式1与模式3的协同方式,模式1的五缸独立压力控制与模式3的测厚联动进行互协同;
控制模式互协同D:采用模式1、模式2和模式3的协同方式,采用模式1的从动控制受模式2的主动控制支配,模式1随着模式2一起变化,模式1与模式2产生联动,最后一起作用于模式3,达到模式3与产生联动的模式1与模式2之间的随动控制;
控制模式互协同E:采用模式4与模式3的互协同,模式4在压力伺服作用下形成独立三路控制,在采用模式3这一组的压缸将厚度控制在一定范围内的情况下模式4的压力伺服进行互协同。
上述互协同模式A-E的协同控制采取随动控制方法,进而根据控制目标参数细分为:位置-位置随动控制和位置-压力随动控制,其控制策略采用专家规则法,该方法是参照MDF生产工艺标准结合连续压机和生产经验制定热压工段工艺标准曲线,并给出调节策略规则。连续平压机在生产运行中按此规则实时自适应调节,保证产品质量。表2和表3为生产板厚5.5mm的MDF为例,给出的工艺标准及偏差调节协同控制规则策略表。
表2 5.5mm板材协同规则表(位置-压力)
前置1组、前置2组、后置1组、后置2组、后置3组分别为以模式3(Leading)为中心其他相同位置的位置—压力随动控制的协同规则。
表3 5.5mm板材协同规则表(位置-位置)
前置1组、前置2组、后置1组、后置2组、后置3组分别为以模式3(Leading)为中心其他相同位置下的位置—位置随动控制协同规则。
如图4中,两组压缸的协同控制模式分别为模式2和模式1,该模式采用模式2固有的主动控制(Master)方式配合模式1的从动控制,模式1随着模式2,随动控制可以为两侧不同压力的压缸产生互协同,使两侧的偏差降到最低。模式1与模式2的控制方法基于位置-压力的专家规则。控制方法采用压力—位置和压力—压力随动控制。
例如:如图4所示,两组压缸中3号的位置为5.5mm,4号位置的为5.6mm,2号位置值为5.4mm;则协同方式按照表2的位置—压力随动控制协同规则进行调整。
图5中压缸组采用模式0与模式3进行互协同,另一组所采用的模式0随动模式3压缸组的主缸位置形成联动另一组压缸采用模式0的3号位置进行互协同,使两排压缸形成一组跟着另一组随动,从而达到一个动态平衡效果。两组压缸的控制方法采用压力—位置随动控制。
图6代表两组压缸采用模式1与模式3的协同方式,模式1的五缸独立压力控制与模式3的测厚联动进行互协同。
具体控制方法:模式3中的五缸D位置测厚联动,以模式3的测厚联动为核心,模式1随动模式3的主缸位置进行位置—压力随动控制,图6中一组压缸中模式1中的数字3号位置与另一组压缸采用模式3的主缸位置形成协同,两者按照位置—压力的协同规则进行调节,遵循模式3的测厚联动方式使模式1中的压力与之配合,调节压力值大小。
图7为三组压缸间的协同方式,压缸组采用模式3与模式2之间的互协同方式。
具体控制方法:其中某一组压缸采用模式1的从动控制受模式2的主动控制支配,模式1随着模式2一起变化,模式1与模式2产生联动,最后一起作用于模式3达到模式3与产生联动的模式1与模式2之间的随动控制,并遵循位置—压力随动控制和位置—位置随动控制协同规则,从而达到连续平压的定厚效果。
图8中压缸组间采以模式4与模式3的互协同为例,模式4在压力伺服作用下形成独立三路控制,在采用模式3这一组的压缸将厚度控制在一定范围内的情况下模式4的压力伺服进行互协同,使其达到定厚段的稳定效果。
具体控制方法:以图8中模式3的主缸为主要控制对象,辅缸1、2、3、4受主缸影响而变化,另一组压缸所才用的模式4中2-3-4号位置与另一组的模式3主缸位置进行随动控制,数值随主缸设定值而变划;所产生的偏差遵循位置—压力随动协同规则进行调控。
通过上述方式方法。互协同的类型和协同方式总结如下:
互协同之间的工作模式框架如表4所示,数字代表原始工作模式,字母表示互协同的不同种类型。
表4互协同模式框架表
根据偏差类型动态信息确定动力单元的连续平压控制模式,从过程质量分析角度,对压机的控制模式进行分析MDF连续平压过程控制中有五种控制模式进行配合研究MDF连续平压压缸组间的控制模式协同控制机理和控制模式如图9所示,自定义将37组压缸进行分区,分成不同的5区,分区标准按照整个平压过程的不同阶段。
图9中1-3表示前三组压缸,控制模式均为模式0;并将此划分为1区;
4-6代表4号、5号、6号、7号、8号压缸组,控制模式同样为模式0;划分为2区;
7-9代表9号—15号压缸组;控制模式为模式0和模式4;此处为3区;
10-16代表16、17、18、19一直到27组压缸,控制模式为模式4;为4区;
17代表28、29号压缸组,控制模式为模式1;
18代表30、31号压缸组。控制模式为模式3独立位置控制,划分为5区其中数字1、2、3、4、5代表5为传感器的编号。
同样,32-37组压缸的19-21编号区为5区,工作模式分别为模式1、模式1和模式4。
字母C代表模式3与模式1相互协同作用的互协同模式C,字母E代表模式3与模式4相互协同作用的互协同模式E。如图10所示的平压机构以37组压缸阵列为例,显示三个不同区域和状态下的平压压力变化。
通过实际生产中连续平压的压力趋势,从趋势可以看到第1至6组是低压区域,经过6组后,压力平坦一个压力保持区域,同时由于需要给木板提供压力。需要增加压力进入高压区域时的厚度,介于此现象给出一组的控制模式序列和不同压缸组间的互协同方式进行规划。
通过MDF连续平压的工艺规划分析,不同偏差类型会产生不同的控制序列,因此,本实施例中将MDF连续平压的控制序列规划如表5所示,所设计的控制序列规划结果不唯一,具体按照实际生产需求进行规划。本实施例中通过对MDF 37组压缸连续平压过程的偏差类型进行分析,MDF连续平压过程的定厚阶段所产生的偏差可划分为5种偏差类型。分别为厚度偏差、斜坡(分左右两种情况)、凹陷、凸起。此部分主要针对中密度纤维板连续平压的定厚定型段分析。表中字母S代表传感器符号,数字10、20、21、43等表示传感器的位置编号和偏差类型的划分。
表5 MDF连续平压不同类型的控制序列规划映射表
其中厚度偏差为只考虑在其他条件都满足条件的情况下,只有整体的厚度并为达到所设定值时的控制序列规划;表3中均以某一种偏差类型为例,并考虑每种偏差类型的其他具体情况,包括同一种偏差类型的不同等级;不同等级的情况下所产生的控制序列相同,但会出现不同强度的同种控制模式(即同一个动作状态的不同强度,例如:压力强度1、压力强度2、压力强度3等)。
具体实施方式二
如图11所示的平压机构以某一厂家的压机37组液压缸阵列为例,分析三个不同区域和状态下的平压压力变化。同一设定板厚值为5.5mm。分析其控制模式,得到37组压缸之间的模式关系与组合方式。
图11为板厚设定值为5.5mm情况下的压力变化趋势,由此可见,1-5组之间压机的变化较小为保压阶段。37组压缸采用的控制模式并不完全相同,按照具体实施方式一中定义为1-10组采用模式0独立三路控制;11-27组采用模式4压力控制独立三路自协同方式。图12为右斜坡情况下控制模式及压力曲线变化,此部分为压机出口处偏差。
从图12中可以看出,左侧实际距离和右侧实际距离和厚度干预值(用于检测板材生产的连续性)均在给定范围内,左侧距离与右侧距离相比较,实际差距较小。将28-29组压缸的控制模式调整为控制模式2主动控制,模式1随着模式2控制随动,配合30-31压缸的控制模式3全位置控制测厚联动,形成互协同模式D,系统编号18号位置为整组压缸的主要控制端标记为O,1-7组与18组的控制模式3形成互协同B,8-16组与18组的控制模式3形成互协同E,19-20组与18组的控制模式3形成互协同C,21与18两组压缸间控制模式间的形成互协同E。
如图13所示,该图可以看出左侧的板厚实际值比设定值要高,产生了左斜坡的现象。虽然在左侧出现了斜坡现象,但是本设计并为改动左侧的原始控制模式,依然采用模式0进行控制,通同时与18组的模式3形成互协同B。具体调节方式为:将左侧位置的1-4组压缸的压力略微增强,过三路独立控制的方法调节压力的大小,目的是使整排压缸达到一致。这样才能保证所生产出的板材不会出现左斜坡现象。
图14为凹陷情况下的各组压缸之间的变化,可以看出11-15组的压力由于过大导致的中间位置产生了凹陷现象,因此在调整压力时,将11-15的压力值降低才会使中间凹陷的这种偏差尽可能的达到最小。
该图可以观察出整个板材的厚度都不在设定值,出现了中间薄两侧厚的凹陷现象,针对这种情况将控制模式调整为28-29采用模式1,与18组模式3形成互协同C,32-34采用模式1,与18组的控制模式3形成互协同C,35-36采用模式2的协同方式,与18组模式3形成互协同模式D;同时2-3、17-20组的压缸压力需要增加,中间部分11-15的压力需要减少,为的是使板材变厚,达到设定值5.5mm。
图15为凸起情况下各压缸之间的变化,以及对产生偏差的位置进行压力调整和控制模式变化之间的协同方式变化分析。
该图可以观察出整个板材的厚度都不在设定值,出现了中间厚两侧薄的凸起现象,针对这种情况将控制模式调整为28-29采用模式2,与18组模式3形成互协同D,32-34和35-36采用模式0与18组的模式3之间的协同方式,形成互协同B;同时2-3、17-20组的压缸压力需要降低,中间部分11-15的压力需要增强,达到加压的效果,为的是使板材变厚,达到设定值5.5mm。
以上测试表明,本实施方式所构建的控制模式框架可以更好的发挥连续平压压缸组间的协同作用,通过分析不同偏差类型下实际数据信息与初始设定值之间的差异的原因,并通过控制序列方法做出动态序列规划方案的动态质量控制方案是可行有效的。
现场应用测试采用板厚设定值为5.5mm的中密度纤维板生产工艺加工为例,厚度偏差、尺寸偏差、板材表面质量、物理力学性能指标等各项检验标均符合国家标准,优品率达95%以上。生产测试表明,采用本实施方式的方法大大提高了MDF连续平压工艺生产中板材质量控制水平,有效解决及克服了在实际生产中因多场耦合效应形成的不确定性板坯粘弹性干扰带来的板材厚度、斜坡、凹陷、凸起等偏差质量控制问题。
本实施方式只是对本专利的示例性说明,并不限定它的保护范围,本领域技术人员还可以对其局部进行改变,只要没有超出本专利的精神实质,都在本专利的保护范围内。
Claims (2)
1.一种MDF连续平压分布式协同控制序列规划方法,其特征在于,包括热压板和设置在热压板顶端的液压缸,所述液压缸共计37列,从左到右依次记为第1列、第2列......第36列和第37列,在37列液压缸中,每列液压缸的数量为5个,由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸;中密度纤维板连续平压控制模式包括模式0、模式1、模式2、模式3和模式4,其中:
模式0:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸和5号位液压缸为压力控制,2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸为位置控制;
模式1:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;
模式2:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸、4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制,3号位液压缸为位置控制;
模式3:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为位置控制;
模式4:包括由下至上依次记为1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸,其中1号位液压缸、2号位液压缸......4号位液压缸和5号位液压缸均为压力控制;
在37列液压缸中,第1列-第10列液压缸的控制模式为模式0;
第11列-第27列液压缸的控制模式为模式4;
第28列-第29列液压缸的控制模式为模式1;
第30列-第31列液压缸的控制模式为模式3;
第32列-第36列液压缸的控制模式为模式1;
第37列液压缸的控制模式为模式4。
2.根据权利要求1所述的一种MDF连续平压分布式协同控制序列规划方法,其特征在于,基于中密度纤维板连续平压控制模式,连续平压液压缸阵列分布式协同控制模式规划为五种互协同控制模式,分别为控制模式互协同A、控制模式互协同B、控制模式互协同C、控制模式互协同D和控制模式互协同E,其中:
控制模式互协同A:采用模式2和模式1进行互协同,该模式采用工作在模式1方式下的压缸组配合工作在模式2方式的压缸组实现主从随动控制,控制两侧不同压力的液压缸产生压力伺服互协同控制;
控制模式互协同B:采用模式0与模式3进行互协同,该模式采用模式0随动模式3,模式0的2号位液压缸、3号位液压缸和4号位液压缸随着模式3的3号位液压缸形成联动;
控制模式互协同C:采用模式1与模式3的协同方式,模式1的五缸独立压力控制与模式3的测厚联动进行互协同;
控制模式互协同D:采用模式1、模式2和模式3的协同方式,采用模式1的从动控制受模式2的主动控制支配,模式1随着模式2一起变化,模式1与模式2产生联动,最后一起作用于模式3,达到模式3与产生联动的模式1与模式2之间的随动控制;
控制模式互协同E:采用模式4与模式3的互协同,模式4在压力伺服作用下形成独立三路控制,在采用模式3这一组的压缸将厚度控制在一定范围内的情况下模式4的压力伺服进行互协同。
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