自動化計算機控制系統在相關人造板設備中的應用分析

李勇強 梁建新

（1.廣西森工集團股份有限公司，廣西 南寧 530000；2.廣西桂巽板業有限公司，廣西 賀州 542813）

我國人造板總產量雖然早已是世界第一，但我國人造板機械的技術水平與國外先進水平的差距還比較大，特別是在自動化程度、智能化水平、節能環保和職業安全等方面。不過，我國的人造板機械制造已經形成了完整的產業體系，我國的人造板機械基本能夠滿足國內人造板企業生產的需要，與國外先進水平的差距正在不斷縮小。

1 人造板機械的智能化

進入21世紀以來，國外先進的人造板生產線基本上都是采用計算機集中控制，通過現場總線系統實現了在總控制室完成全線檢測與控制。目前，國 外先進人造板生產線的自動化和智能化程度都非常高，通過新技術的廣泛應用，已經能夠實現生產過程的自動檢測、智能調節、智能化控制、自動信號連鎖、自動保護和智能化管理，從而提高了勞動生產率、設備利用率和產品質量。連續壓機是高度機電一體化的設備，代表著人造板機 械制造技術的最高水平。我國自主研發的國產連續壓機已經取得了重大突破，縮短了我國人造板機械技術水平與國外先進水平的距離。高速智能無卡軸旋切單板生產線能夠提高生產 效率1倍左右，并可節省占地空間，減少廠房一次性 投資，提高了廠房利用率。高速智能無卡軸旋切單板生產線在同類產品中性價比非常高，設備噪聲小、性能穩定，單板加工質量好。高速智能無卡軸旋切單板生產線經有關部門鑒定，其整體技術水平達到了國際先進水平。該生產線在以下幾個方面實現了創新。①雙輥工作臺移動，刀架不移動，保證了高速旋切與剪切同步，有效提高了旋切單板質量；②刀架體上增加回轉支架和凸輪機構，實現了刀具隨直徑變化自動調節；③增加刀具自動變后角裝置，提高了單板表面粗糙度的精度；④采用智能變速傳動輥，提高了旋切單板的精度。

2 積極引入AI控制技術

在計算機控制系統中，控制規律是由計算機通過程序實現的 （數字控制器），只需修改程序就能修改對應的控制規律，因此具有很大的靈活性和很強的適應性。盡管之前的工業自動化計算機控制系統能夠基本滿足生產制造的實際需求，但在計算機系統程序的有效信息反饋上存在著一定的短板。例如在人造板生產的熱壓機制造環節中，對于熱壓機的實際響應速度越快越好。這樣能夠對設備進行更加高效的加工生產，從而提高整體的生產效率。同時，響應速度快也能有效保障實際的產品熱壓效果，因為很多設備是需要在特殊的狀態，比如一定的溫度范圍內進行熱壓加工，如果熱壓機不能迅速響應達到實際需要的焊接溫度，就很難保障加工產品質量標準。AI技術的發展為將人工智能應用于熱壓機的實際相應速度上提供了條件，系統可以根據環境因素的變化，因地制宜地進行調整，真正實現人工智能化的有效干預與管理，顯著提高人造板機械制造水平。

3 PLC技術應用

PLC技術在數控加工設備運行之初，是為有效解決加工精密度不高的問題，特別是對于板材精細加工這種對尺寸有嚴格要求的工序而言，借助數控加工可以最大限度上地減少人為因素所產生的誤差對板材質量的影響。不過也必須認識到，相對較為簡單的數控加工設備所運行的程序與指令僅僅具備重復操作性，比較呆板，不會因為外部環境的變化對相關指令或者程序進行修正，這樣可能產生的結果是，一旦外部環境發生大幅度波動，這些數控設備仍然會繼續按照既定的程序進行操作，使得其最終完成加工的板材不能夠達到標準化要求，成批次的次品率甚至是廢品率會明顯增加。為有效緩解這種情況，PLC技術也進行了升級，讓其中的微處理器所承擔的數字化運算能力最大限度地發揮出來，這種經過升級和改造的人造板材加工設備，在規模及規模以上的家具生產制造企業中已經大量投入使用，廚房櫥柜、木地板等一些造型較為簡單且量化生產基數較大的人造板成品基本上都是在采用PLC技術的加工設備上生產出來的。

4 自動化計算機控制系統在相關人造板設備中應用效果探討

隨著加工設備科技化水平的不斷提升，自動化計算機控制系統在人造板設備中的應用，是板材生產與加工的一個必然發展趨勢。但考慮到由于生產人造板板材的原材料差異性較大，所以，自動化計算機控制系統在人造板設備中的應用，不能采用 “模塊化”的單一嵌入方式，必須綜合分析人造板材質、材料的差異性之后，對不同原材料及使用方向的人造板設備進行定向分析和處理，才能讓自動化計算機控制系統與人造板設備之間實現匹配，有助于自動化計算機控制程序能夠根據生產規模的不斷調整，實現智能化程度更高的優化與升級。

5 我國人造板機械技術的發展方向

5.1 自動化

自動化是我國人造板機械技術的主要發展方向，重點表現在生產的自動化上。無論是刨花板、纖維板，還是膠合板，其生產自動化都是以連續壓機模式進行的。通過中央計算機對生產線的集中控制，實現大規模自動化生產。實際上，人造板機械技術并非只完成了連續壓機國產化就能與西方發達國家相媲美，還要提升生產率，并實現對生產成本的有效節約。當前，我國有五成以上的人造板機械在生產上沒有實現自動化。因此，仍需加快推進人造板機械自動化進程。

5.2 智能化

將智能技術應用到機械設計與制造中，是機械制造行業的必然發展趨勢，需要根據自身的實際需求對其進行有效應用，進而實現數字化的機械設計與制造，促進機械制造行業的進一步發展。在新時代背景下，傳統的機械產品已經無法滿足我國人民的實際需求，且使用過程中出現各種問題，而智能化的生產模式能有效解決這一問題，對整個生產活動進行智能化的控制，從而降低各種問題的發生，使機械生產的目標得以順利完成。因此，企業需要加強對智能技術的研究，發揮智能技術在機械設計與制造中的積極作用，使我國人民對機械產品的需求得到充分滿足。

5.3 個性化

在家具、建筑裝飾等定制化的發展形勢下，我國人造板機械技術要滿足不同群體的實際需求，就要向個性化的方向發展。借助大數據技術收集客戶的需求信息，將其轉化為相應的指標參數，通過計算機及各種自動化系統設計規格、花紋、版型，實現個性化生產。由于整個生產都是以客戶的需求為抓手完成的，所以很少會出現交易失敗的情況，同時也提高了實際的生產效益。從當前的發展情況看，不能滿足客戶定制需求的人造板機械技術最終會被市場淘汰。

6 結語

隨著計算機大數據分析和云計算系統的發展，工業自動化計算機控制系統勢必還會迎來更多的技術革新。人工智能運行程序的引入，顯著提高了整個工業自動化計算機控制系統的仿真、擬人效果。這就讓人造板機械加工制造等對于生產工藝要求比較嚴格的機械加工行業，能夠從精密程度和精細化標準方面更符合實際工作的需要。工業自動化計算機控制系統在人造板機械制造中的應用，要從積極引入AI控制技術和鼓勵引入大數據技術分析兩方面入手。