连续压机热压控制系统研究与设计

连续压机热压控制系统研究与设计

古家希

（重庆电信职业学院 重庆市 400900）

摘 要:

连续压机热压控制系统，属于热压设备技术领域，热压板主体的两侧分别固定连接有左连接板和右连接板，热压板主体的内壁固定连接有第一支撑板，第一支撑板的一端面开设有第一过气孔，第一支撑板的侧面固定连接有对称的第二支撑板，第二支撑板的表面开设有第二过气孔，第一支撑板、第二支撑板和热压板主体的内壁合围成倾斜槽，倾斜槽的一侧面开设有排污孔，该连续压机热压装置通过设置的第一支撑板和第二支撑板可以大大的提高热压装置的支撑强度，不会影响内部蒸汽的流通，而且通过倾斜槽和排污孔可以快速的导出脏污，并且盖板具有分拆组合的功能，便于后期热压装置内部的彻底清理。根据输入输出点数对热压系统进行PLC的硬件组态，依据人造板连续压机结构特点及热压控制的原理利用欧姆龙PLC编程软件GX-works2编写热压主要影响工艺参数热压压力、温度、热压板间距、压机速度的控制程序，以达到人造板连续压机热压工艺参数的控制要求。

关 键 词:左连接板; 支撑板; 过气孔; 排污孔

热压是人造板生产过程中的关键工序之一，同时也是人造板生产线的瓶颈，因此压机作为热压工序的执行者显得尤为重要。压机是人造板生产加工工业中的重要设备之一，纤维板、刨花板、胶合板、装饰板的制造及人造板的深加工都离不开压机，而且在相当大的程度上，压机的工作能力对人造板生产线的产量影响很大，压机的技术性能对人造板产品的品质起决定性的作用。因此压机的控制理论的研究函待完善。热压机是一种通过高温加热，将两个不相连的产品，根据热压不同媒介，使两个产品相连接的机械装置。

目前，木质板材在制作过程中使用胶黏合，再将涂胶后的板材放置在热压机的热压板之间，然后通过传动机构驱动热压板对板材施加压力，热压板内部与蒸汽管道连通，将蒸汽的热量传导至热压板表面，对板材进行加热，热压板内部容易积聚油污，现有的热压板大都为固定的空心结构，很难对内部脏污进行彻底清理，可能会大大的影响导热性能，而且空心结构的热压板在长时间使用后，可能因为支撑强度不够而导致变形，为此，设计了一种连续压机热压控制系统，来解决上述问题。

1 连续压机热压控制系统的设计

1.1总体功能及技术指标

（1）总体功能

根据输入输出点数对热压系统进行PLC的硬件组态，依据人造板连续压机结构特点及热压控制的原理利用欧姆龙PLC编程软件GX-works2编写热压主要影响工艺参数热压压力、温度、热压板间距、压机速度的控制程序，以达到人造板连续压机热压工艺参数的控制要求。利用欧姆龙PLC与触摸屏通信，实现对现场PLC检测结果如设备运行状态、设备采样数据等进行读取，显示系统的工作状态，设置工艺曲线等功能，以达到实时监控的目的。利用PLC结合模糊控制理论与PID控制算法设计自适应模糊PID控制器，以实现人造板连续压机热压压力的优化控制，使系统能够达到比较精确的控制要求。

（2）技术指标

对位移、压力、温度、速度等模拟量的控制，采用PID控制方法闭环控制。配置两台装有行星齿轮的AC电动机驱动压机，利用PLC与变频器(VFW)控制其速度来实现同步控制。在压机长度方向上热压板厚度间距分为三个区段:快速闭合段、距离保持段和定厚段的计量轴控制来控制液压油缸的行程，使热压板保持有预定的间隙。

1.2 结构设计

连续压机热压控制系统，包括热压板主体，所述热压板主体的两侧分别固定连接有左连接板和右连接板，所述热压板主体的内壁固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板的一端面开设有第一过气孔，所述第一支撑板的侧面固定连接有对称的第二支撑板，所述第二支撑板的表面开设有第二过气孔，所述第一支撑板、第二支撑板和热压板主体的内壁合围成倾斜槽，所述倾斜槽的一侧面开设有排污孔，所述排污孔的内壁通过螺纹连接有密封螺丝，所述热压板主体的一表面开设有螺丝孔，所述螺丝孔的一端通过螺丝紧固有盖板，所述盖板与热压板主体之间夹接有密封垫，该连续压机热压装置通过设置的第一支撑板和第二支撑板可以大大的提高热压装置的支撑强度，不会影响内部蒸汽的流通，而且通过倾斜槽和排污孔可以快速的导出脏污，并且盖板具有分拆组合的功能，便于后期热压装置内部的彻底清理。

2 主要机械部分设计

2.1 总体机械部分结构

连续压机热压装置，包括热压板主体，热压板主体的两侧分别固定连接有左连接板和右连接板，左连接板和右连接板的数量均为两个，与传动机构安装连接，便于驱动，属于现有技术，在此就不进行详细的描述了，热压板主体的内壁固定连接有第一支撑板，第一支撑板的一端面开设有第一过气孔，第一支撑板的侧面固定连接有对称的第二支撑板，第二支撑板的表面开设有第二过气孔，第一支撑板、第二支撑板和热压板主体的内壁合围成倾斜槽，倾斜槽的一侧面开设有排污孔，倾斜槽的数量与排污孔的数量相同，便于排污，排污孔的内壁通过螺纹连接有密封螺丝，热压板主体的一表面开设有螺丝孔，螺丝孔的一端通过螺丝紧固有盖板，盖板与热压板主体之间夹接有密封垫，密封垫采用耐高温密封材料制成，用来密封盖板与热压板主体之间的连接缝隙。

2.2 主要机构功能分析

第一过气孔和第二过气孔的形状均为半圆形，第一过气孔和第二过气孔的一端与相邻的倾斜槽之间相互连通，设置的第一过气孔和第二过气孔均处于第一支撑板和第二支撑板的上端表面，便于热压板主体内部蒸汽的流通，第一支撑板和第二支撑板的一端表面处于同一平面，第一支撑板与热压板主体的一表面处于同一平面，处于同一平面高度的第一支撑板、第二支撑板和热压板主体便于与盖板之间的支撑连接。

热压板主体的表面开设有蒸汽接孔，蒸汽接孔的高度高于排污孔的高度，蒸汽接孔用来连接蒸汽管道，而且不会使热压装置内部的脏污进入蒸汽管道内，盖板的表面开设有通孔，密封垫的表面设有圆孔，通孔和圆孔的内壁与螺丝的表面接触连接，使得盖板具有分拆组合的功能。

2 结语

能够实现现场数据采集、过程控制及远程监控的人造板连续压机热压控制系统，对于控制精度要求较高而又无法建立数学模型的热压压力控制采用模糊PID控制方法对其进行优化，以提高产品质量及生产效率。其主要优点为:

（1）本方案通过设置的第一支撑板和第二支撑板可以大大的提高热压装置的支撑强度，不会影响内部蒸汽的流通。

（2）热压板主体的表面开设有蒸汽接孔，蒸汽接孔的高度高于排污孔的高度，蒸汽接孔用来连接蒸汽管道，而且不会使热压装置内部的脏污进入蒸汽管道内。

（3）倾斜槽的底部设有倾斜面，倾斜面的倾斜角度为五到十度，便于倾斜槽内的脏污自动聚集到排污孔处。

（4）配置两台装有行星齿轮的AC电动机驱动压机，利用PLC与变频器(VFW)控制其速度来实现同步控制。

（5）在压机长度方向上热压板厚度间距分为三个区段:快速闭合段、距离保持段和定厚段的计量轴控制来控制液压油缸的行程，使热压板保持有预定的间隙。

参考文献：

1. 李绍昆，姜仁龙.人造板生产用压机概述[[J].中国人造板，2008 } 1 s(s): 24-26

2. 欧阳琳.连续平压热压机(之一之六)[J].木材工业.1997 12(1) : 40-41

3. 李绍昆，姜仁龙.人造板生产用压机概述[[J].中国人造板，2008 } 1 s(s): 24-26

作者简介：古家希（1985－）男，本科，毕业于重庆理工大学，副教授，研究方向：电气自动化技术。

备注：此论文是重庆市教育委员会科学技术研究项目《连续压机热压控制系统研究与设计》的研究成果之一，编号：KJQN201906004