CN202727055U - 人造板生产线预压机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了人造板生产线预压机控制系统，所述可编程逻辑控制单元包括CPU，与CPU连接的分布式I/O系统，以及分别与分布式I/O系统相连的数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块；位移传感器、压力传感器分别与模拟量输入模块连接，比例或伺服放大器分别与模拟量输出模块和比例或伺服阀连接，数字量输入模块、数字量输出模块分别与预压机的操作按钮、检测开关、电磁阀和指示灯等连接；位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器设置在CPU内。有效除去纤维中大量气体，高精度压力和位置控制从而保证纤维能够最有效进行排气、硬化成型。
Description
技术领域
本实用新型涉及人造板生产线制造领域，具体涉及一种人造板生产线预压机控制系统。
背景技术
预压机设备，是人造板生产线中最重要的设备之一。在国内的纤维板和刨花板生产中，连续平压热压机已成为一种趋势。预压工序是人造板生产的重要工序，现有技术一般是采用工控机的控制系统对预压工序进行控制，采用工控机的控制系统难以对各个部件控制后实现整体动作，难以通过精确的位置控制和压力控制达到对纤维的成功预压，且程序量大，不方便维修。
发明内容
本实用新型针对现有技术的缺陷与不足，提供一种人造板生产线预压机控制系统，有效除去纤维中大量气体，高精度压力和位置控制从而保证纤维能够最有效进行排气、硬化成型。
本实用新型所采用的技术方案为：人造板生产线预压机控制系统，包括可编程逻辑控制单元、位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器、位移传感器、压力传感器和放大器、阀；所述可编程逻辑控制单元包括CPU，与CPU连接的分布式I/O系统，以及分别与分布式I/O系统相连的数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块；位移传感器、压力传感器分别与模拟量输入模块连接，放大器分别与模拟量输出模块和阀连接，数字量输入模块、数字量输出模块均分别与预压机的操作按钮、检测开关、电磁阀和指示灯连接；位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器设置在CPU内。
所述位移传感器包括预压机主压缸位移传感器、网带皮带张紧缸位移传感器及预压机液压缸位移传感器。
所述的压力传感器包括预压机压力管路、油缸进油口、油缸出油口压力传感器。
所述放大器为内置式或外置式的比例放大器，或者为内置式或外置式的伺服放大器；所述阀为比例或伺服阀。
所述电磁阀含液压阀与气动阀，包括电磁方向阀和电磁球阀。
所述的人造板生产线预压机控制系统，还包括用于提供人机界面的工控机或触摸屏，所述工控机或触摸屏直接或间接与CPU连接。
与采用工控机组成的控制系统相比，本实用新型的有益效果在于：能实现人造板生产线预压机各部件整体协调动作，有效除去纤维中大量气体，高精度压力和位置控制从而保证纤维能够最有效进行排气、硬化成型。而且PLC控制器的在线修改和监控功能使编程调试维护人员快速的进行查找错误，有效的缩短了控制系统的设计和维护周期。更可靠、安全，实现更方便、实用；程序量小、相对简单，便于实施和日常维护。
附图说明
图1为本控制系统结构框图；
图2为本控制系统位置环PI控制框图；
图3为本控制系统压力环PI控制框图。
具体实施方式
下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，本实用新型人造板生产线预压机控制系统，其包括可编程逻辑（PLC）控制单元、人机界面、现场设备，现场设备包括位移传感器、压力传感器、比例（或伺服）放大器、操作按钮、检测开关、电磁阀（含液压阀与气动阀）、指示灯。
可编程逻辑控制单元包括CPU、分布式输入输出（I/O）系统、电源模块、通讯控制电缆、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块；CPU作为可编程逻辑控制单元的控制器，负责管理、执行、运算、控制等功能；其它模块则组成输入回路（负责接收外部输入元件信号）和输出回路（负责发送外部输出元件信号）。CPU与分布式输入输出（I/O）系统连接，分布式I/O系统分别与数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块连接；位移传感器、压力传感器分别与模拟量输入模块连接，比例（伺服）放大器分别与模拟量输出模块和比例（伺服）阀连接，数字量输入模块、数字量输出模块分别与预压机的操作按钮、检测开关、电磁阀（含液压阀与气动阀）和指示灯等连接；位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器作为控制模块，包含在CPU内。
位移传感器用于检测预压机各部分液压缸的位置，有总线、网络或电信号等方式。位移传感器包括：预压机主压缸位移传感器、网带皮带张紧缸位移传感器及预压机液压缸位移传感器。压力传感器用于检测预压机各部分（如压力管路、油缸进油口、油缸出油口）液压压力的大小。比例（伺服）放大器用于将模拟量输出模块产生的模拟量信号进行放大，以驱动比例（伺服）阀动作。比例（伺服）放大器包括：预压机比例伺服控制所需要的所有比例（伺服）放大器，有内置式与外置式两种比例（伺服）放大器。
电磁阀由PLC输出回路（即数字量输出模块）产生的开关量信号驱动而使液压系统回路中油液改变方向，或使气动回路中气体改变方向，电磁阀包括各种电磁方向阀、电磁球阀。
所述的PLC控制单元的CPU包含了控制算法和使预压机整体协调动作的功能，由检测开关信号、位移传感器信号、压力传感器信号、比例积分调节器、比例放大器信号、电磁阀及油缸形成连续闭环系统或开环控制系统对预压机各部分进行控制，具体来说具备如下功能：1、位移传感器信号转换功能：对PLC的输入回路所采集的位移传感器信号进行再处理，使液压缸位置信号有调节零位、改变量程、校正等功能；2、压力传感器信号转换功能：对PLC的输入回路所采集的压力传感器信号进行再处理，使压力信号有调节零位、改变量程、校正等功能；3、模拟量输出信号转换功能：对PLC的模拟量输出回路信号进行再处理，使输出信号有电压、电流等方式；4、开关阀控制功能：对开关阀（如电磁球阀等）进行通断可能告知，通断时间可调节，通断条件可设置；5、位置环比例积分调节器：使各种液压缸进行精确的位置闭环控制；6压力环比例积分调节器：使各种压力回路进行精确的压力闭环控制。
如图2所示，该控制系统具备位置环比例积分（PI）调节功能：从位移传感器在液压缸采集的位移传感器信号获得位置反馈信号，CPU将该位置反馈信号和给定值比较，得到偏差信号；所述偏差信号经过位置环PI调节器后产生模拟量控制信号，该模拟量控制信号经过模拟量输出模块后，由放大器转化成放大后的电信号控制液压油缸的伺服阀或比例阀，使液压油缸（主压缸、调偏油缸、张紧油缸）按给定值进行运转。
如图3所示，该控制系统具备压力环比例积分（PI）调节功能：从压力传感器在液压缸采集的压力传感器信号获得压力反馈信号，CPU将该压力反馈信号和给定值比较，得到偏差信号；所述偏差信号经过压力环PI调节器后产生模拟量控制信号，该模拟量控制信号经过模拟量输出模块后，由放大器转化成放大后的电信号控制液压油缸的伺服阀或比例阀，使液压油缸（主压缸、调偏油缸、张紧油缸）或液压管路压力按给定值进行运转。
本控制系统还包括用于提供人机界面（HMI）的工控机和显示器（或触摸屏），工控机（或触摸屏）与CPU连接，可通过工控机（或触摸屏）对所述系统进行监视、设置和操作，采用国内外大型人机界面软件，如Wincc、Intouch等，或利用软件自行开发。
本控制系统分布式IO系统与CPU之间的通信接口、CPU与HMI之间的通信接口及CPU与CPU之间的通信接口，可以是有线通信接口或无线通信接口。所述的有线通信接口是指以太网（TCP/IP）、现场总线（Profibus）、控制网（Controlnet）等其它高速数据网卡或通信接口方式。
在具体实施时，可以采用德国西门子公司的S7-300/400CPU和ET200系列分布式IO系统来实现该PLC控制单元，亦可采用ROCKWELL公司或其他厂家的PLC控制单元等。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.人造板生产线预压机控制系统，其特征在于，包括可编程逻辑控制单元、位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器、位移传感器、压力传感器和放大器、阀；所述可编程逻辑控制单元包括CPU，与CPU连接的分布式I/O系统，以及分别与分布式I/O系统相连的数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块；位移传感器、压力传感器分别与模拟量输入模块连接，放大器分别与模拟量输出模块和阀连接，数字量输入模块、数字量输出模块均分别与预压机的操作按钮、检测开关、电磁阀和指示灯连接；位置环比例积分调节器、压力环比例积分调节器设置在CPU内。
2.根据权利要求1所述的人造板生产线预压机控制系统，其特征在于，所述位移传感器包括预压机主压缸位移传感器、网带皮带张紧缸位移传感器及预压机液压缸位移传感器。
3.根据权利要求1所述的人造板生产线预压机控制系统，其特征在于，所述放大器为内置式或外置式的比例放大器，或者为内置式或外置式的伺服放大器；所述阀为比例或伺服阀。
4.根据权利要求1所述的人造板生产线预压机控制系统，其特征在于，所述电磁阀包括电磁方向阀和电磁球阀。
5.根据权利要求1所述的人造板生产线预压机控制系统，其特征在于，还包括用于提供人机界面的工控机或触摸屏，工控机或触摸屏与CPU连接。
Priority Applications (1)
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| CN2012204007044U CN202727055U (zh) | 2012-08-13 | 2012-08-13 | 人造板生产线预压机控制系统 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109159245A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-08 | 广西三威林产工业有限公司 | 板坯预压机控制系统 |
| CN115488991A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-20 | 广州极东机械有限公司 | 一种封边机的闭环控制系统及其控制方法 |
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