專利名稱：一種人造板鋸切控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及人造板生產線制造領域，具體涉及一種人造板的鋸切控制系統(tǒng)。
背景技術：
人造板鋸切控制系統(tǒng)是人造板生產過程中最關鍵的設備之一，連續(xù)快速鋸切、精確控制是人造板生產過程中實現(xiàn)連續(xù)生產、節(jié)省材料、節(jié)省生產成本、提高效益的關鍵所在。但是連續(xù)熱壓機造價非常昂貴，國內大多數(shù)比較先進的人造板生產線都是從國外引進，造成大量外匯流失，并且也不利于發(fā)展我國人造板的核心技術。我國是人造板生產大國，市場前景廣闊，但是國內對高速、高精度人造板鋸切控制系統(tǒng)的研制起步較晚?！ひ话闱闆r下，人造板鋸切控制系統(tǒng)為保證安裝質量和控制系統(tǒng)的精度等，采用如下機械結構鋸片安裝在鋸架上，鋸架導軌方向與生產線方向成60度，鋸架由變頻器控制伺服電機進行速度位置的控制，鋸片根據(jù)需要可采用變頻器控制或普通電機控制，根據(jù)需要可以采用廣3個鋸切系統(tǒng)，按生產的工藝進行自動控制。現(xiàn)有這類人造板鋸切控制系統(tǒng)普遍存在精度低、速度慢、故障率高等嚴重影響企業(yè)經濟效益的問題。

實用新型內容本實用新型針對現(xiàn)有技術存在的缺陷與不足，提供一種人造板鋸切控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對人造板鋸切機構的連續(xù)監(jiān)控，速度快，故障率低。本實用新型的技術方案為本人造板鋸切控制系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制單元、驅動系統(tǒng)控制器、檢測開關和計數(shù)器模塊；可編程邏輯控制單元包括CPU，以及分別與CPU連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊；CPU還分別與驅動系統(tǒng)控制器、計數(shù)器模塊、檢測開關連接；CPU根據(jù)檢測開關信號、計數(shù)器模塊的計數(shù)信號及驅動系統(tǒng)控制器的反饋信號對鋸切進行控制，并監(jiān)控驅動系統(tǒng)控制器的工作狀態(tài)，使驅動系統(tǒng)控制器驅動鋸架電機對人造板進行鋸切。所述驅動系統(tǒng)控制器為變頻器。所述可編程邏輯控制單元還包括分布式I/O系統(tǒng)及擴展模塊，以及分別與分布式I/o系統(tǒng)連接的可選擇數(shù)量的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和特殊功能模塊(如計數(shù)器模塊)。上述人造板鋸切控制系統(tǒng)，還包括用于提供人機界面的工控機或觸摸屏，所述工控機或觸摸屏與CPU連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于提供的一種人造板鋸切控制系統(tǒng)通過人造板速度的檢測反饋、PLC對板參數(shù)進行運算處理及結合相關的變頻器技術，有效地提高了鋸切精度。

[0011]圖I為本實用新型結構原理圖；圖2為本實用新型鋸切過程原理圖；圖3為本實用新型流程框圖。
具體實施方式
以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的實施例不限于此。實施例 如圖I所示，包括可編程邏輯(PLC)控制單元、驅動系統(tǒng)控制器、通訊控制電纜、檢測開關、外部編碼器、氣動閥、計數(shù)器模塊、電源模塊、通訊電纜、機架和導軌?？删幊踢壿?PLC)控制單元包括CPU，以及分別與CPU連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊。CPU還分別與驅動系統(tǒng)控制器、計數(shù)器模塊、檢測開關連接。CPU作為控制系統(tǒng)的控制器，負責管理、執(zhí)行、運算、控制等功能。其它模塊則組成輸入回路(負責接收外部輸入元件信號)和輸出回路(負責接收外部輸出元件信號)。另外，可由實際需要選擇性增加與CPU連接的分布式I/O系統(tǒng)及擴展模塊，分布式I/O系統(tǒng)通過導軌與內部總線分別與可選擇數(shù)量的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和特殊功能模塊連接。驅動系統(tǒng)控制器，即控制伺服電機或普通電機的控制器(如變頻器)，驅動控制鋸架跟隨生產線速度行走。本實用新型使用總線式驅動系統(tǒng)控制器。本實用新型人造板鋸切控制系統(tǒng)還包括用于連接各輸入元器件與可編程邏輯控制單元輸入回路之間、連接在各輸出元器件與可編程邏輯控制單元輸出回路之間的連接線纜；以及用于提供人機界面的工控機或觸摸屏，人機界面包括利用組態(tài)軟件編制的人機界面(HMI)和利用軟件自行開發(fā)的人機界面(HMI)，所述工控機或觸摸屏與CPU連接。本實用新型人造板鋸切控制系統(tǒng)還包括通信接口 分布式IO系統(tǒng)與CPU之間的通信網(wǎng)絡、CPU與HMI之間的通信網(wǎng)絡、CPU與驅動系統(tǒng)控制器之間的通信網(wǎng)絡。通信接口可以是有線通信接口，也可以是無線通信接口。有線通信接口是指以太網(wǎng)(TCP/IP)或現(xiàn)場總線(Profibus)、控制網(wǎng)(Controlnet)等其它高速數(shù)據(jù)網(wǎng)卡或通信接口方式。本實用新型可編程邏輯控制單元的CPU與變頻器的數(shù)據(jù)自由通訊是實現(xiàn)人造板高速、高精度鋸切功能的關鍵所在。一方面，CPU通過3P0模式對變頻器進行控制；另一方面，變頻器通過3PI模式對鋸切效果向CPU反饋。CPU通過上位機輸入的參數(shù)、檢測信號、編碼器信號等的信息進行運算分析后對變頻器進行控制，控制變頻器鋸切速度、鋸切長度及鋸切返回距離。CPU通過讀取變頻器的參數(shù)，實時監(jiān)控變頻器狀態(tài)、實際鋸切長度及鋸架電機的位置等，若輸入?yún)?shù)錯誤或出現(xiàn)報警等情況時，報警停機，并表明報警信息。變頻器通過總線接頭一方面與控制單元進行通訊，一方面與其它變頻器進行通訊，以保證數(shù)據(jù)的共享，實現(xiàn)變頻電機間的速度或者位置同步。所述CPU包含了多種控制算法1、人造板板長算法、人造板板速算法，以精確的監(jiān)視鋸切系統(tǒng)的狀態(tài)，并反饋給控制系統(tǒng)做鋸切控制；2、單鋸/雙鋸自動選擇算法，當單鋸不能滿足生產線速度鋸切要求時，自動啟動雙鋸模式進行鋸切控制。CPU具有使鋸切機構整體協(xié)調動作的功能，根據(jù)檢測開關信號、計數(shù)器模塊的計數(shù)信號、驅動系統(tǒng)控制器的反饋信號、執(zhí)行機構信號等對鋸切機構各部分進行控制，對驅動系統(tǒng)控制器的各種狀態(tài)進行監(jiān)控的功能，使驅動系統(tǒng)控制器控制鋸架電機點動、歸零及鋸切等。如圖2所示為本實用新型的人造板鋸切過程原理示意圖，每次自動啟動鋸架電機后，變頻器控制鋸架電機自動尋零位，如圖的A到D過程，保證每次人造板都是從零位開始鋸切，有效地保護鋸片和保證人造板的質量。檢測開關和外部編碼器檢測人造板的運行速度和長度，經PLC分析運算到達設定板長后，PLC觸發(fā)變頻器驅動鋸架電機進行人造板鋸切。在此過程中，鋸架先是經過一個同步追蹤過程，如圖的E、F過程，以在鋸切人造板前與人造板運行速度同步，此為穩(wěn)定和高質量鋸切的保證，達到同步后開始鋸切，如圖F、G過程，達到設置的最小返回距離后，鋸架以高速返回零位，這是快速鋸切的必要條件，如圖H、I過程，至此，完成人造板的一次鋸切。如此循環(huán)，經過控制器與變頻器的共同控制及微調下，不斷完成人造板的高精度、高質量鋸切。如圖3所示為程序控制框圖，在人機界面設置好電機和變頻器等重要參數(shù)后，開始啟動鋸切控制系統(tǒng)，鋸切前變頻鋸架電機要執(zhí)行尋零位(歸零)等準備工作。通過檢測開關檢測有無人造板的信號，只有檢測到有人造板后，鋸架電機才會進行鋸切，否則處于待鋸切狀態(tài)，只有在有板信號并到達設定長度后，鋸架電機方可開始鋸切，鋸架變頻器將按圖示所示進行動作完成鋸切功能。鋸架電機啟動后，可根據(jù)生產工況進行自適應，并能在生產過程中遇到緊急情況、危險情況及前后生產線不滿足生產要求等情況進行及時的停機處理，保護了人身設備的安全，并在上位機HMI上有相應報警提示。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，包括可編程邏輯控制單元、驅動系統(tǒng)控制器、檢測開關和計數(shù)器模塊；可編程邏輯控制單元包括CPU，以及分別與CPU連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊;CPU還分別與驅動系統(tǒng)控制器、計數(shù)器模塊、檢測開關連接；(PU根據(jù)檢測開關信號、計數(shù)器模塊的計數(shù)信號及驅動系統(tǒng)控制器的反饋信號對鋸切進行控制，并監(jiān)控驅動系統(tǒng)控制器的工作狀態(tài)，使驅動系統(tǒng)控制器驅動鋸架電機對人造板進行鋸切。
2.根據(jù)權利要求I所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動系統(tǒng)控制器為變頻器。
3.根據(jù)權利要求I所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制單元還包括分布式I/o系統(tǒng)及擴展模塊，以及分別與分布式I/O系統(tǒng)連接的數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊。
4.權利要求I所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于提供人機界面的工控機或觸摸屏，所述工控機或觸摸屏與CPU連接。
5.權利要求I所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU與驅動系統(tǒng)控制器之間的通信接口為有線通信接口或無線通信接口。
6.權利要求3所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式IO系統(tǒng)與CPU之間的通信接口為有線通信接口或無線通信接口。
7.權利要求4所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CPU與工控機或觸摸屏之間的通信接口為有線通信接口或無線通信接口。
8.權利要求5-7中任一項所述的人造板鋸切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述有線通信接口是以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線接口。
專利摘要本實用新型公開了一種人造板鋸切控制系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制單元、驅動系統(tǒng)控制器、檢測開關、外部編碼器、氣動閥；可編程邏輯控制單元包括CPU，CPU分別與驅動系統(tǒng)控制器、分布式I/O系統(tǒng)、人機界面、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、計數(shù)器模塊連接；CPU根據(jù)檢測開關信號、計數(shù)器模塊的計數(shù)信號及驅動系統(tǒng)控制器的反饋信號對鋸切進行控制，并監(jiān)控驅動系統(tǒng)控制器的工作狀態(tài)，使驅動系統(tǒng)控制器驅動鋸架電機對人造板進行鋸切。實現(xiàn)對人造板鋸切機構的連續(xù)監(jiān)控，速度快，故障率低。
文檔編號G05B19/05GK202735773SQ20122040221
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月13日 優(yōu)先權日2012年8月13日
發(fā)明者劉玉絨, 辛楊桂, 裴旸, 郭穎, 譚利華, 張贊軍 申請人:廣州機械科學研究院有限公司, 廣州寶力特液壓密封有限公司, 廣州中機實業(yè)有限公司