工業自動化計算機控制技術在人造板機械制造中的應用

摘? 要∶工業自動化計算機控制技術是當代工業適應全球經濟發展的產物，它能夠幫助工業生產實現一體化控制和制造，提高工業生產質量，保障工業生產效率。將工業自動化計算機控制技術應用到人造板機械制造中，能有效提高工業生產技術水平，推動制造業迅猛發展，搶占世界市場份額。文章從人造板機械設備生產現狀入手，闡述了工業自動化計算機控制技術在人造板機械設備中的應用手段。

關鍵詞∶工業自動化;計算機控制技術;人造板機械設備

中圖法分類號∶TP273??? 文獻標識碼∶A

Application of industrial automation computer control technology in wood-based panel machinery manufacturing

WEI Yesen

（Dazhong News Group，Jinan 250000，China）

Abstract：Industrial automation computer control technology is the product of contemporary industry adapting to global economic development. Itcan help industry realize integrated control and manufacturing，ensure industrial production quality and improve industrial production efficiency. Applying industrial automation computer control technology to wood-based panel machinery manufacturing can effectively improve the levelof industrial production technology，promote the rapid development of manufacturing industry and seize the world market share.

Key words： automatic computer，control technology， artificial board machine equipment

我國人造板機械設備已取得突破性進展，但是若要占據世界前沿地位，就必須將計算機控制技術與之融合，提高人造板機械智能化水平。工業自動化計算機控制技術是利用計算機軟件對工業生產實現有效控制。在大型計算機設備的精準算法下，確保工業生產的效率和質量，可以增加工業的經濟效益。工業自動化計算機控制技術結合人造板機械制造是科技發展的必然趨勢，符合可持續發展的戰略目標[1]。

1人造板機械制造現狀

我國人造板工業從1920年發展至今已有百年歷史，人造板工業產品種類繁多，應用廣泛，儼然成為國民經濟的重要組成部分[2]。發展至今，我國人造板機械設備水平與世界水平仍存在一定差異—多體現于機械設備本身，人造板工業機械設備的制造和研發是工業發展的基礎。因此，正視人造板機械設備現狀才能促進工業快速發展。

1.1人造板機械生產設備性能問題

對于人造板機械設備中的刨花板機械生產設備而言，雖然大幅面單層壓機、多層板熱壓鍛壓機、滾筒式剝皮機、大直徑多刀環形剝皮機等可以緩解刨花板單線生產中大大小小的問題，但是刨花板設備的干燥性能、篩分性能和空氣篩分性等問題十分突出，現有的刨花板機械生產設備不能滿足當下的市場需求[3]。根據我國的資源狀況和世界發展趨勢推算，我國人造板機械設備生產能力應達到10萬m3/A，才能滿足其發展要求。

1.2人造板機械生產設備停機問題

目前，人造板機械設備中生產能力較高的是刨花板或中密度纖維板設備，一旦發生故障、停機等會造成原材料、電力和熱量的大量損耗，導致數以萬計的經濟損失。因國內部分成套人造板機械設備故障率高，致使生產線能耗居高不下，生產中機械設備因生產環境或人工操作問題，導致設備出現停止運行等情況。同時，生產設備管理也是一個重要問題。人造板機械設備可靠性低以及機械設備生產過程中管理監測不足都影響了人造板機械設備的消耗。因此，工業自動化計算機控制技術是提高機械設備自動監測水平以及提高人造板機械設備可靠性的重要途徑。工業自動化計算機控制技術能提高機械設備安全系數，降低生產設備停機概率[4]。

1.3人造板機械設備生產效率低的問題

刨花板機械具有尺寸穩定性強、生產成本低、生產能耗低的優點。在我國中密度纖維板的應用中，多數可以用刨花板代替。目前，我國人造板機械的生產效率遠低于世界發達國家，部分人造板機械的生產結構不合理，人造板機械行業的發展正處于低潮期。國內人造板機械設備存在生產規模小、生產水平不高的問題。除此之外，劣質機械設備擾亂市場管理，同樣降低了人造板設備的生產效率。針對人造板機械設備技術瓶頸很難突破的問題，工業自動化計算機控制技術可以幫助人造板機械轉變生產模式，提高工業生產效率，解決人造板機械生產效率低的問題。

2工業自動化計算機控制技術的發展前景

計算機控制技術是集智能化、網絡化、綜合化于一體的網絡控制技術。工業自動化計算機控制技術能實現對人造板機械設備的自動化改造，既可以提高生產效率，還能夠降低生產成本[5]。通過計算機控制技術改造原有人造板機械設備，提高傳統人造板機械設備的自動化程度。將人造板機械設備流程數據化處理，實現設備生產流程的自動一體化，從而提高人造板機械設備的使用率和生產率。

工業自動化計算機控制技術能滿足人造板工藝創新和產品研發的需要[6]。尤其是人造板產品中的模壓產品、重組木產品、復合木產品、無機膠粘劑人造板產品等，人造板機械設備若要完成向新工藝的轉變，就必須突破原有的傳統機械設備的生產模式。例如，計算機控制技術的原材料檢測定心上木系統、高溫測濕儀、單板缺陷自動剪切線、產品無損檢驗技術等，都促進了人造板新工藝的發展。計算機控制技術有助于人造板機械設備研發新的分支設備，以實現原材料節約、減少能耗為基本目標[7]。比如，動力壓輥旋切機、蒸汽注入法熱壓機、無卡軸旋切機、干燥機自動控制系統等，它們的研發制造極大地降低原材料消耗成本。因此，當代人造板機械設備發展必須依賴高新科技，工業自動化計算機控制技術在人造板工業中具有極廣闊的應用前景。

3人造板機械設備應用工業自動化計算機控制技術的必要性

3.1提高人造板機械設備使用率

計算機控制技術應用于人造板機械設備后，可以優化人造板機械設備的控制系統，將人造板機械總設備及各分支設備一體化管理，提高人造板機械的使用率。計算機控制技術通過互聯網數字信息監控人造板每一個生產流程，確保生產過程流暢和無誤。同時，自動化計算技術能實現對人造板原材料的有效辨別，根據原材料的不同精細調控生產流程，保證人造板機械設備運行更加合理化[8]。在原材料分離切割中，計算機控制技術下的機械設備能精準完成分離切割操作且誤差極小。當人造板機械設備出現故障時，相關人員可通過排查計算機系統中的故障數據，準確找出機械設備的故障點并進行維修，極大地提高了人造板機械設備的使用率。

3.2提高人造板機械設備生產效率

計算機控制技術強化了人造板機械設備的智能化，將流程統一化、數據化管理，極大地縮短了各流程之間的停留時間。工業自動化計算機控制技術實踐應用后，僅需一個人在操作臺前自主操作，極大地縮短了人工配合的時間。同時，計算機控制技術延長了人造板機械設備的運行時間，可以實現機械設備的24小時運行。流程時間的壓縮和運行時間的增加能極大提高人造板機械的生產效率[9]。另外，工業自動化計算機控制技術已具備成熟的硬件條件，能適應高強度的運行時間和惡劣的生產環境，具有較高的可靠性。

隨著城市的迅猛發展，人造板的需求量逐年加大，傳統的人造板機械設備已跟不上時代發展的腳步，提高人造板的生產率和精準度已迫在眉睫。

3.3降低人造板機械生產成本

傳統的人造板機械生產因生產精準度不高而生產出次級產品，極易造成原材料損耗。計算機控制技術下的人造板機械設備具有較高的精準度，通過數據傳輸即可完成產品的加工。經數據控制生產出來的產品合格率高，極大地減少了原材料損耗。計算機控制技術下的人造板機械設備只需要極少的計算機操控人員即可完成產品生產，不僅降低了人工成本，還減少了因機械設備操作不當引發的安全事故[10]。

4工業自動化計算機控制技術在人造板機械設備的應用方法

4.1引入智能控制技術

智能控制技術應用是將人造板機械生產所需的硬件設備與對應的計算機算法相融合，人造板機械硬件設備可以是傳統PC或PLC，兩者融合能實現人造板機械設備的智能化運行[11]。在人造板工藝創新發展背景下，要求人造機械設備具有極高的精度。工業自動化計算機技術能夠控制人造板機械系統，通過編程、計算參數實現對機械設備的精細化控制。例如，智能化控制在人造板機械熱壓控制中，能確保設備熱壓過程中的響應力。實際上，熱壓設備在生產過程若出現響應不及時等情況，會直接降低產品質量，影響經濟效益。智能控制技術能針對熱壓設備的相應問題進行針對性調整，從而提高熱壓設備的綜合能力。

4.2引入網絡控制技術

在人造板生產過程中，可通過計算機網絡監控人造板生產線的實時生產狀態、機械運行狀態等，為工業生產運行提供網絡信息數據支撐，大大縮減了人工工作量，提高效率的同時節約了人工成本。

對機械設備而言，絕大多數的機械問題都是機械設備不良震動造成的。網絡設備能對機械設備振動狀態進行實時監測并記錄相關數據信息，同時為人造板機械設備的各種維修工作提供數據技術支持[12]。網絡控制技術將從生產線中采集到的振幅、頻率等數據信息，結合生產設備面對濕度、溫度、空氣質量等自然環境情況，利用大數據網絡計算機算法將人造板機械設備的故障點標出，以便處理和修復。網絡控制技術能幫助工業企業避免故障停機造成的隱性成本，幫助人造板工業企業創造更大的經濟效益。

4.3引入綜合控制技術

（1）FCS系統有效融合了DCS/PLC控制技術，在生產現場控制上展現出了卓越的控制穩定性[13]。當人造板機械設備終端發出控制命令后，機械設備中相關分支設備接受指令并執行操作。這種針對性系統操作能實現對人造板機械設備的分散管控，將設備運行價值發揮到極致。FCS系統融合了成熟的DCS/PLC技術。FCS系統相對于模擬數字混合DCS，其生產現場機械設備的數字化、智能化和網絡化都得到了空前發展。除此之外，FCS系統的結構簡單，便于組裝、運行和維護處理。

（2）FCS數據通信系統作為一種底層控制系統，能實現人造板機械生產現場中各分支設備測量控制之間的雙向有效數字通信，有利于形成了人造板機械底層網絡，完成生產現場各項設備之間通信協作，提高設備生產效率[14]。FCS總線工業系統不僅能完成機械設備的控制管理，還能通過工業生產信息實現工業生產管理。將工業生產信息與生產現場控制技術相結合，可以提高工業生產效率，降低了生產成本。

（3）FCS系統信息儀表處理。在FCS系統的組成結構中，信息儀表設備是FCS系統管理的基礎，不僅能交換各設備間的數據信號，還能控制數據的輸入和輸出[15]。同時，其可以將網絡設備收集到的信息數據按照應用算法進行計算和處理，實現人造板生產現場的信息化處理，直接有效地監控人造板生產現場的各設備運行狀態。信息儀表在FCS系統組成中承擔信息轉換的樞紐作用，為人造板機械設備運行中各信息流通與交換提供設備支持。綜合控制技術將信息儀表的數據轉換和處理完美結合，有效提高了人造板機械現場生產管理水平，并提高了人造板工業生產效益。

FCS系統具有極高的實操性、轉化性和可靠性，在人造板機械設備應用中具備廣闊的前景。

5結束語

隨著科技的進步和發展，現代化人造板機械設備發展必須同工業自動化計算機控制技術相結合，保障人造板生產結構能跟上時代的步伐。計算機控制技術為智能化的人造板機械生產提供了新的路徑，能從根本上提高人造板工業生產效率和經濟效益，符合可持續發展的戰略要求。

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作者簡介：

韋業森（1976—），碩士，研究方向：自動化技術。