工业自动化计算机控制技术在人造板机械制造中的应用

时间：2024-05-04

摘要∶工业自动化计算机控制技术是当代工业适应全球经济发展的产物，它能够帮助工业生产实现一体化控制和制造，提高工业生产质量，保障工业生产效率。将工业自动化计算机控制技术应用到人造板机械制造中，能有效提高工业生产技术水平，推动制造业迅猛发展，抢占世界市场份额。文章从人造板机械设备生产现状入手，阐述了工业自动化计算机控制技术在人造板机械设备中的应用手段。

关键词∶工业自动化;计算机控制技术;人造板机械设备

中图法分类号∶TP273 文献标识码∶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

我國人造板机械设备已取得突破性进展，但是若要占据世界前沿地位，就必须将计算机控制技术与之融合，提高人造板机械智能化水平。工业自动化计算机控制技术是利用计算机软件对工业生产实现有效控制。在大型计算机设备的精准算法下，确保工业生产的效率和质量，可以增加工业的经济效益。工业自动化计算机控制技术结合人造板机械制造是科技发展的必然趋势，符合可持续发展的战略目标[1]。

1人造板机械制造现状

我国人造板工业从1920年发展至今已有百年历史，人造板工业产品种类繁多，应用广泛，俨然成为国民经济的重要组成部分[2]。发展至今，我国人造板机械设备水平与世界水平仍存在一定差异—多体现于机械设备本身，人造板工业机械设备的制造和研发是工业发展的基础。因此，正视人造板机械设备现状才能促进工业快速发展。

1.1人造板机械生产设备性能问题

对于人造板机械设备中的刨花板机械生产设备而言，虽然大幅面单层压机、多层板热压锻压机、滚筒式剥皮机、大直径多刀环形剥皮机等可以缓解刨花板单线生产中大大小小的问题，但是刨花板设备的干燥性能、筛分性能和空气筛分性等问题十分突出，现有的刨花板机械生产设备不能满足当下的市场需求[3]。根据我国的资源状况和世界发展趋势推算，我国人造板机械设备生产能力应达到10万m3/A，才能满足其发展要求。

1.2人造板机械生产设备停机问题

目前，人造板机械设备中生产能力较高的是刨花板或中密度纤维板设备，一旦发生故障、停机等会造成原材料、电力和热量的大量损耗，导致数以万计的经济损失。因国内部分成套人造板机械设备故障率高，致使生产线能耗居高不下，生产中机械设备因生产环境或人工操作问题，导致设备出现停止运行等情况。同时，生产设备管理也是一个重要问题。人造板机械设备可靠性低以及机械设备生产过程中管理监测不足都影响了人造板机械设备的消耗。因此，工业自动化计算机控制技术是提高机械设备自动监测水平以及提高人造板机械设备可靠性的重要途径。工业自动化计算机控制技术能提高机械设备安全系数，降低生产设备停机概率[4]。

1.3人造板机械设备生产效率低的问题

刨花板机械具有尺寸稳定性强、生产成本低、生产能耗低的优点。在我国中密度纤维板的应用中，多数可以用刨花板代替。目前，我国人造板机械的生产效率远低于世界发达国家，部分人造板机械的生产结构不合理，人造板机械行业的发展正处于低潮期。国内人造板机械设备存在生产规模小、生产水平不高的问题。除此之外，劣质机械设备扰乱市场管理，同样降低了人造板设备的生产效率。针对人造板机械设备技术瓶颈很难突破的问题，工业自动化计算机控制技术可以帮助人造板机械转变生产模式，提高工业生产效率，解决人造板机械生产效率低的问题。

2工业自动化计算机控制技术的发展前景

计算机控制技术是集智能化、网络化、综合化于一体的网络控制技术。工业自动化计算机控制技术能实现对人造板机械设备的自动化改造，既可以提高生产效率，还能够降低生产成本[5]。通过计算机控制技术改造原有人造板机械设备，提高传统人造板机械设备的自动化程度。将人造板机械设备流程数据化处理，实现设备生产流程的自动一体化，从而提高人造板机械设备的使用率和生产率。

工业自动化计算机控制技术能满足人造板工艺创新和产品研发的需要[6]。尤其是人造板产品中的模压产品、重组木产品、复合木产品、无机胶粘剂人造板产品等，人造板机械设备若要完成向新工艺的转变，就必须突破原有的传统机械设备的生产模式。例如，计算机控制技术的原材料检测定心上木系统、高温测湿仪、单板缺陷自动剪切线、产品无损检验技术等，都促进了人造板新工艺的发展。计算机控制技术有助于人造板机械设备研发新的分支设备，以实现原材料节约、减少能耗为基本目标[7]。比如，动力压辊旋切机、蒸汽注入法热压机、无卡轴旋切机、干燥机自动控制系统等，它们的研发制造极大地降低原材料消耗成本。因此，当代人造板机械设备发展必须依赖高新科技，工业自动化计算机控制技术在人造板工业中具有极广阔的应用前景。

3人造板机械设备应用工业自动化计算机控制技术的必要性

3.1提高人造板机械设备使用率

计算机控制技术应用于人造板机械设备后，可以优化人造板机械设备的控制系统，将人造板机械总设备及各分支设备一体化管理，提高人造板机械的使用率。计算机控制技术通过互联网数字信息监控人造板每一个生产流程，确保生产过程流畅和无误。同时，自动化计算技术能实现对人造板原材料的有效辨别，根据原材料的不同精细调控生产流程，保证人造板机械设备运行更加合理化[8]。在原材料分离切割中，计算机控制技术下的机械设备能精准完成分离切割操作且误差极小。当人造板机械设备出现故障时，相关人员可通过排查计算机系统中的故障数据，准确找出机械设备的故障点并进行维修，极大地提高了人造板机械设备的使用率。

3.2提高人造板机械设备生产效率

计算机控制技术强化了人造板机械设备的智能化，将流程统一化、数据化管理，极大地缩短了各流程之间的停留时间。工业自动化计算机控制技术实践应用后，仅需一个人在操作台前自主操作，极大地缩短了人工配合的时间。同时，计算机控制技术延长了人造板机械设备的运行时间，可以实现机械设备的24小时运行。流程时间的压缩和运行时间的增加能极大提高人造板机械的生产效率[9]。另外，工业自动化计算机控制技术已具备成熟的硬件条件，能适应高强度的运行时间和恶劣的生产环境，具有较高的可靠性。

随着城市的迅猛发展，人造板的需求量逐年加大，传统的人造板机械设备已跟不上时代发展的脚步，提高人造板的生產率和精准度已迫在眉睫。

3.3降低人造板机械生产成本

传统的人造板机械生产因生产精准度不高而生产出次级产品，极易造成原材料损耗。计算机控制技术下的人造板机械设备具有较高的精准度，通过数据传输即可完成产品的加工。经数据控制生产出来的产品合格率高，极大地减少了原材料损耗。计算机控制技术下的人造板机械设备只需要极少的计算机操控人员即可完成产品生产，不仅降低了人工成本，还减少了因机械设备操作不当引发的安全事故[10]。

4工业自动化计算机控制技术在人造板机械设备的应用方法

4.1引入智能控制技术

智能控制技术应用是将人造板机械生产所需的硬件设备与对应的计算机算法相融合，人造板机械硬件设备可以是传统PC或PLC，两者融合能实现人造板机械设备的智能化运行[11]。在人造板工艺创新发展背景下，要求人造机械设备具有极高的精度。工业自动化计算机技术能够控制人造板机械系统，通过编程、计算参数实现对机械设备的精细化控制。例如，智能化控制在人造板机械热压控制中，能确保设备热压过程中的响应力。实际上，热压设备在生产过程若出现响应不及时等情况，会直接降低产品质量，影响经济效益。智能控制技术能针对热压设备的相应问题进行针对性调整，从而提高热压设备的综合能力。

4.2引入网络控制技术

在人造板生产过程中，可通过计算机网络监控人造板生产线的实时生产状态、机械运行状态等，为工业生产运行提供网络信息数据支撑，大大缩减了人工工作量，提高效率的同时节约了人工成本。

对机械设备而言，绝大多数的机械问题都是机械设备不良震动造成的。网络设备能对机械设备振动状态进行实时监测并记录相关数据信息，同时为人造板机械设备的各种维修工作提供数据技术支持[12]。网络控制技术将从生产线中采集到的振幅、频率等数据信息，结合生产设备面对湿度、温度、空气质量等自然环境情况，利用大数据网络计算机算法将人造板机械设备的故障点标出，以便处理和修复。网络控制技术能帮助工业企业避免故障停机造成的隐性成本，帮助人造板工业企业创造更大的经济效益。

4.3引入综合控制技术

（1）FCS系统有效融合了DCS/PLC控制技术，在生产现场控制上展现出了卓越的控制稳定性[13]。当人造板机械设备终端发出控制命令后，机械设备中相关分支设备接受指令并执行操作。这种针对性系统操作能实现对人造板机械设备的分散管控，将设备运行价值发挥到极致。FCS系统融合了成熟的DCS/PLC技术。FCS系统相对于模拟数字混合DCS，其生产现场机械设备的数字化、智能化和网络化都得到了空前发展。除此之外，FCS系统的结构简单，便于组装、运行和维护处理。

（2）FCS数据通信系统作为一种底层控制系统，能实现人造板机械生产现场中各分支设备测量控制之间的双向有效数字通信，有利于形成了人造板机械底层网络，完成生产现场各项设备之间通信协作，提高设备生产效率[14]。FCS总线工业系统不仅能完成机械设备的控制管理，还能通过工业生产信息实现工业生产管理。将工业生产信息与生产现场控制技术相结合，可以提高工业生产效率，降低了生产成本。

（3）FCS系统信息仪表处理。在FCS系统的组成结构中，信息仪表设备是FCS系统管理的基础，不仅能交换各设备间的数据信号，还能控制数据的输入和输出[15]。同时，其可以将网络设备收集到的信息数据按照应用算法进行计算和处理，实现人造板生产现场的信息化处理，直接有效地监控人造板生产现场的各设备运行状态。信息仪表在FCS系统组成中承担信息转换的枢纽作用，为人造板机械设备运行中各信息流通与交换提供设备支持。综合控制技术将信息仪表的数据转换和处理完美结合，有效提高了人造板机械现场生产管理水平，并提高了人造板工业生产效益。

FCS系统具有极高的实操性、转化性和可靠性，在人造板机械设备应用中具备广阔的前景。

5结束语

随着科技的进步和发展，现代化人造板机械设备发展必须同工业自动化计算机控制技术相结合，保障人造板生产结构能跟上时代的步伐。计算机控制技术为智能化的人造板机械生产提供了新的路径，能从根本上提高人造板工业生产效率和经济效益，符合可持续发展的战略要求。

参考文献：

[1]凌伯杰.工业自动化计算机控制系统在人造板机械制造中的应用探析[J].中国设备工程，2020（14）：20-21.

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[4]黄正恩.机械设计制造及其自动化应用中存在的问题及解决措施[J].魅力中国，2020（30）：3-4.

[5]李勇强，梁建新.自动化计算机控制系统在相关人造板设备中的应用分析[J].建材发展导向（上），2020，18（9）：146-147.

[6]李亦珂.自动化计算机控制系统在相关人造板设备中的应用分析[J].林产工业，2020，57（4）：109-112.

[7]王勇，邢红，高锐，等.人造板机械行业发展现状、机遇及挑战—山东临沂市人造板机械产业专题调研[J].林业和草原机械，2020，1（6）：13-16.

[8]徐凤鸣.人造板机械发展现状及趋向探寻[J].农村科学实验，2019（9）：61-62.