俄罗斯年产八万立方米中密度纤维板生产线电气设备与自动控制系统

摘要：俄罗斯中密度纤维板生产线是北方重工沈阳重型机械集团有限责任公司对外贸易出口的项目之一，合同于2007年执行。该生产线设计产量为8万立方米/年中密度纤维板，中密度纤维板的计算密度为710Kg/m3，板厚8－25mm，幅面为1220mm×2440mm。

关键词：中密度纤维板PLC 工业以太网 Intouch 9.5

中图分类号：TS653文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)02(c)-0000-00

1 中密度纤维板的特点

1、密度适中，强度大尺寸稳定性好，可生产厚度为3～30 mm的板材，个别生产厂为建筑生产的型材已达100mm的厚度。

2、由于板材由纤维交织而成，组织均匀，力学性能良好，接近天然木材。

3、板边坚固，机械加工性能良好，既可采用加工天然木材的工艺和设备，还可进行异形边加工，雕刻加工。

4、表面平整光滑，材质细腻，可直接涂饰，也可粘贴各种薄的覆面材料，且其表面装饰比普通木材更加灵活和方便。

5、中密度纤维板是一种多孔的材料，有良好的声学性能，也可用作为制做音响器材及乐器的材料。

因此，中密度纤维板现在已成为家具制造、建筑装修、车船制造的的首选材料，它的用途也越来越广泛。

2 中密度纤维板制作工艺流程

中密度纤维板制作工艺流程基本上分为下列工序组成：

A：备料工序：木片原料贮存和分配、木片筛选、木片风洗（或水洗）、预热。

B：纤维制备工序：蒸煮、热磨、施蜡、施胶、干燥、称重计量、纤维料仓存贮。

C：铺装热压工序：铺装成型、称重调整、预压、板坯锯切。

D：热压工序：板坯分装、热压固化、出板

E：凉边锯切工序：凉板、纵横锯切、分选、垛板完成。

F：砂光工序：表面砂光、等级分选。

G：能源中心。

3 电气系统和自动控制系统设备选型

根据俄罗斯中密度纤维板生产线的整体控制要求，我们在制定总体自动化控制方案时，经过反复论证和比较，最终选择ROCKWELL公司的产品作为主选设备，从而进行电控设计。

各工序控制由一套PLC来完成，PLC选用ROCKWELL的ControlLogix系列产品。处理器单元CPU模块采用内置CompactFlash卡的1756-L61处理器，它具有非易失内存的特性。PLC主CPU系统通讯模块包括1756-CNB，1756-DNB，1756-ENBT。

PLC选型为：

CPU 1756-L61系列

输入模块1756-IB16

輸出模块1756-OB16

工业以太网通讯模块 1756－ENBT

ControlNet网络通讯模块 1756-CNB

DeviceNet网络通讯模块 1756－DNB

FLEX I/O1794-ACN15

FLEX I/O输入模块 1794-IB16

FLEX I/O输出模块 1794-OB16

变频器选用ROCKWELL POWERFLEX 70/700系列（带DeviceNet网络接口卡）。

低压电器、操作、指示元件选用施耐德产品。自动开关采用OSMC32N系列，交流接触器采用LC1-D系列，热继电器采用LR2-D系列，中间继电器采用RXM小型继电器，按钮和指示灯采用XB2-B/E系列。

4 电气设备的配置

根据生产工艺流程和机械设备组成的具体要求，电气设备和自动控制系统由以下七个控制区域组成。每个控制区域都由一套PLC设备为控制中心，组成自动化控制运行系统。PLC选用ROCKWELL的ControlLogix系列产品。

备料工序主要包括：剥皮机，削片机，木片筛，木片料仓，水洗系统。控制系统由11面动力控制柜和3面PLC控制柜共同组成。

纤维制备工序主要包括：热磨机，干燥机，调施胶系统，自动灭火装置，干纤维风送系统。控制系统由13面动力控制柜和3面PLC控制柜共同组成。

铺装预压工序主要包括：铺装机，预压机，铺装除尘风送系统，预装机等等。控制系统由7面动力控制柜和2面PLC控制柜共同组成。

热压工序主要包括：热压机，排气罩，布袋除尘及液压系统等等。控制系统由10 面动力控制柜和2面PLC控制柜共同组成。

凉边锯切工序主要包括：纵横锯，凉板器，辊道运输机，液压升降台，除尘风送系统等等。控制系统由3面动力控制柜和1面PLC控制柜共同组成。

砂光工序主要包括：送板装置，粗砂机，精砂机，推板装置，辊台运输机，除尘系统等等。控制系统由11面动力控制柜和2面PLC控制柜共同组成。

能源中心控制系统由6面动力控制柜和1面PLC控制柜共同组成。

各区的PLC通过工业以太网模块1756－ENBT与上位机或者其他PLC连接，通过ControlNet网络通讯模块1756-CNB与现场FLEX I/O连接，通过DeviceNet网络通讯模块1756－DNB与变频装置连接，完成系统的控制要求。

主要检测的物理量信号有：料位信号、蒸汽压力与温度、木纤维含水量、干燥风的流量压力与温度、火花探测、施胶量和施蜡量、板坯的重量厚度和铺装均匀度、热压机的压力位置和时间、热油的温度和流量、以及产品数量等等

中央控制室计算机用来监控全线电控设备的运行情况而设计的，通过人机界面的操作可以获得各区PLC的有关参数，各区PLC通过其以太网接口模块把数据送到各自的转换器上，然后通过工业以太网光缆传入主控室的转换器中，然后再由转换器把各区的数据提供给相应的人机界面HMI。整个网络采用环形网络，具有可靠的冗余能力，采用光缆目的是提高数据传输的可靠性。HMI采用Wonderware公司的Intouch 9.5 (运行版)操作系统，与AB公司的ControlLogix5000 系列PLC有着很好的通讯能力，能够充分实现各区的数据传输，满足工业以太网EtherNet的技术要求，可动态地监控电气设备的运行情况和调入现场实时信息，并能够控制设备的运行（必须要有相应权限）。将工艺流程、设备运行状态、报警信息、参数设置等编写成直观的显示画面，供操作和维修人员应用。

5 结语

这套控制系统技术先进，可靠性高，事故率低，设备维护简单便利。设计时充分考虑到设备特性条件和工艺要求，满足各项性能指标，达到了最终的使用需求。