王小红[1]2014年在《贴面压机电液压力控制系统的伺服比例优化研究》文中提出贴面加工的热压机是将组好的板坯进行加热加压之后,再经冷却、分等等其它工序得到贴面制品的一种成型设备,基本工作过程为压板快速下行、工作行程、保压、卸荷、提升缸快速提升五个工作过程。在贴面热压生产中,除了热压温度和热压时间对制品质量会产生影响外,热压压力也是一个重要的影响因素。因此,压力控制的性能好坏就成为了衡量热压机液压控制系统的一个重要指标。为了使制品质量提高,必须运用控制理论技术,采用控制策略对压力进行合理的控制,使压力值能够快速准确地跟随期望值的变化。本文结合贴面热压工艺特点,对国内某型贴面热压机工作过程及其液压系统工作原理进行分析,在原有液压系统基础上实施优化设计,分析了优化后的系统工作原理及性能特点,主要引入了伺服比例阀作为系统的主控阀,将传统的比例系统改为闭环伺服比例系统,构成的压力闭环跟踪机能可以在热压对象发生变化时拟合不同的热压工艺曲线;此外,还为加压工作柱塞缸设计了一种能够实现输出压力稳定的压力平衡阀。针对贴面压机液压系统的优化设计,对其压力控制系统建模及性能分析,并提出了两种控制系统性能的优化方法,改进压机的机械结构和引入控制策略。基于后者,本文将模糊推理的思想引入到控制系统中,结合成熟的PID控制,设计出一种能够在线实时调整优化PID叁个参数的模糊自适应PID控制器,以期使系统的响应速度及稳态精度有所提高。具体研究时,在Matlab/Simulink中搭建系统仿真平台,通过FIS设计模糊控制器,再将FIS与Simulink进行连接,基于所建立的系统模型,将典型信号作为系统参考输入,进行原系统及模糊自适应PID控制下的效果比对分析。仿真结果表明:所设计的模糊自适应PID具有更好的快速性、稳定性和干扰抑制性,保证了系统控制性能指标的实现,为压机自动控制提供依据。
陈小利[2]2009年在《基于WEB的人造板热压机液压故障诊断系统的研究》文中进行了进一步梳理热压机是人造板生产的关键设备,液压系统是热压机的重要组成部分。目前人造板行业发展迅速,热压机液压系统越来越复杂,导致液压系统的故障诊断也越来越困难。由于液压系统的工作介质在密闭的容腔内,压力表、流量计等仪器仪表不易测量其工作状态,所以液压系统的故障难以精确诊断。因此本文提出对基于WEB的人造板热压机液压故障诊断系统进行研究和开发。完成的主要内容如下:(1)本文根据液压系统故障发生的特点,总结了人造板热压机液压系统和各元件的故障史,然后将其分类、制表,收集、整理,设计诊断系统;(2)对基于WEB的专家系统、知识表示和知识获取及推理机等技术进行分析,并采用MySQL语言建立了故障诊断规则库;(3)对系统实施关键技术进行了研究,确定了采用SSH(Struts+Spring+ Hibernate)WEB框架技术方案完成对人造板热压机液压故障诊断系统的网络化,采用JESS(Java Expert System Shell)与WEB框架进行整合完成对人造板热压机液压故障诊断系统的集成开发;(4)采用面向对象技术对原型系统进行过程建模,采用Java语言、JSP技术、SSH框架、MySQL数据库、JESS对系统原型软件进行开发和实际应用示范验证。本文把网络技术和专家系统理论应用到人造板热压机液压系统的故障诊断领域中,为人造板热压机液压系统的故障诊断提供了一套基于WEB的专家支持系统,这在人造板热压机液压系统安全管理领域是一次新的尝试和探索,可以协助液压技术人员进行快速、准确故障诊断,对保证人造板生产安全和提高人造板工业生产效率具有重要的现实意义。
雷雨[3]2010年在《基于PLC和组态软件的中频热压机控制系统设计》文中指出热压烧结是生产硬质合金的重要工序。中频热压机在加热加压过程中,需要对压坯进行升温加压,保温保压,降温泄压等工序,而且不同的压坯在不同的时段所需的压力和温度不同。压力和温度是影响产品质量和性能的主要因素,也是评价热压设备的标准。每个压坯都有适合自己的最佳温度、压力曲线。因此,运用合理的加热加压方式和控制方法,对保证温度和压力控制精度以及提高产品质量具有重要的研究价值和实践意义。本文根据热压工艺要求设备具有快速响应和较高的计算能力,同时系统具有非线性和存在时变性等特点,用PLC和组态监控对热压机的实时控制进行了研究与设计。文中分析和总结了国内热压烧结机的控制方法,以及模糊控制在非线性系统的有效性,提出了应用西门子S7-300 PLC设计模糊PID控制器的设想和实施方案;选择中频电源感应加热方式控制温度,采用比例阀控制压力,通过对中频电源和比例阀的控制,实现温度和压力的实时调节;利用上位机组态软件与PLC实时通讯,将某一压坯所需的温度曲线和压力曲线数据及时传送到PLC,同时在上位机中建立主控画面,在线监控中频热压机的工作状态,进行不同热压材料温控曲线或压力曲线的参数输入和存取,实时工况的在线显示,实现人机交互。通过系统上下位机的通讯调试和运行,证明设计方案是有效的。
王子博[4]2017年在《MDF连续热压机液压系统板厚动态面控制研究》文中研究说明随着中密度纤维板(Medium density fiberboard,MDF)在我国人造板市场上所占据的份额逐年递增,连续热压机的生产性能成为整个木材工业关注的焦点。为兼顾MDF的产量与品质,对热压工艺定厚段板坯的厚度进行控制尤为关键。然而,MDF连续热压机液压系统由于存在参数摄动、外负载力干扰以及输入饱和等问题,使得对MDF板坯的厚度难以实现快速、精准的控制。此外,在解决上述问题的同时,如何降低所设计控制系统的复杂度也同样值得考虑。为此,本学位论文将动态面控制作为主要方法,并结合观测器技术和预设性能控制方法,对连续热压机液压系统的位置跟踪问题进行深入研究,以期望通过改善控制系统稳态性能和暂态性能,最终保证MDF板坯具有良好的厚度精度。具体研究工作如下:为解决反步控制方法设计MDF板坯厚度跟踪控制器时易出现的微分项膨胀问题,借助动态面控制方法设计控制器,应用一阶低通滤波器计算虚拟控制量的导数,以降低控制系统的计算负担。针对MDF连续热压机液压系统存在的参数摄动和外负载力干扰问题,设计基于线性扩张状态观测器(Linear extended state observer,LESO)的板厚动态面控制器。将系统参数摄动和负载力干扰所组成的复合干扰扩张成一个新的状态,构造LESO进行观测,并证明LESO的观测误差渐进收敛为零。将LESO的观测结果用于动态面控制器的设计,以提升系统的鲁棒性。考虑实际的MDF连续热压机液压系统输入饱和问题,设计基于非线性干扰观测(Nonlinear disturbance observer,NDO)的板厚动态面控制器。首先,通过双曲正切函数构造一个光滑函数,用于逼近系统模型中的不连续的饱和函数,确保后续动态面控制器可以照常设计。随后,将超出饱和限制部分视为复合干扰的一部分,采用NDO去观测并将观测结果反馈至控制器中,以同时提升系统的抗饱和性和鲁棒性。此外,NDO较于LESO具有更简单的构造和较小的计算量,进一步降低复合控制器设计的复杂性。为通过明确的方法对MDF连续热压机液压控制系统的暂态性能加以改善,设计具有预设的板厚动态面控制器。构造一个性能函数,使稳态误差、超调量和收敛速度预先限定在一个范围内,并基于障碍型Lyapunov函数设计了误差转化函数,将受性能不等式约束的系统转化为等式约束的系统,方便后续板厚动态面控制器的设计。综上所述,本论文所提的控制方法,可以有效解决MDF连续热压机液压系统存在的参数摄动、外负载力干扰和输入饱和问题,同时明显地降低控制器设计的复杂度,能够确保对MDF板坯厚度的精准控制,具备一定的理论价值和工程实践性。
邓贞贞[5]2012年在《基于PLC的人造板连续压机热压控制系统研究》文中进行了进一步梳理在人造纤维板生产制造过程中,热压是关键工序之一,它对产品质量和产量起着决定性的作用。热压是依据热压温度、热压压力、热压时间等热压工艺因素曲线对各工艺因素进行合理控制压制出一定密度的纤维板的过程。人造板连续压机热压控制是人造板生产线控制系统的主要组成部分,是整个生产线实现连续无间断的全自动化生产的关键。因此对连续压机热压控制系统的研究具有重要的现实意义。本文以热压控制系统为研究对象,以热压工艺因素控制原理为理论基础,以人造板连续压机为控制对象,以各类传感器为各类模拟数据信号检测设备,以Omron Controller Link网为通信方式,采用工控机为上位机、PLC为下位机的上、下位机体结构,建立能够实现现场数据采集、过程控制及远程监控的人造板连续压机热压控制系统。本系统根据输入输出点数对热压系统进行PLC的硬件组态;依据人造板连续压机结构特点及热压控制的原理,应用欧姆龙PLC编程软件CX-Programmer编写热压主要影响工艺参数热压压力、温度、热压板间距、压机速度的控制程序,以达到人造板连续压机热压工艺参数的控制要求;运用组态王软件KingView6.03设计人机监控界面能够读取现场PLC检测结果,显示系统工作状态以及设置工艺曲线从而实现控制系统的实时监控。热压压力控制系统是非线性、时滞系统,热压过程无法建立确切的数学模型。生产过程中,热压压力控制受其他工艺因素的影响较大,控制精度不高。所以,本文利用PLC结合模糊控制理论与PID控制算法构成的自适应模糊PID控制器,对人造板连续压机热压压力进行优化控制。通过由专家控制经验制成规则控制表整定PID叁个参数的模糊PID控制方法的采用,既可以弥补常规PID控制对于其参数整定比较困难,不能得到良好的动态品质及静态精度的不足,又能够解决控制对象无法构建数学模型的控制问题,使得热压压力系统能够达到比较精确的控制要求。
王艳伟[6]2012年在《网络控制系统下的连续平压机群集控制器的设计与实现》文中研究表明人造板生产过程中,热压工序是人造板生产线上的重要环节,热压工序一旦失误,其损失将无法修复和弥补。在相当大程度上,压机的工作能力决定了人造板生产线的产量,压机的技术性能决定了人造板产品的质量连续平压机的加压方式是人造板行业目前最先进的热压工艺,连续平压法技术先进,控制系统复杂,深入探索其控制策略和模式,对于促进人造板生产的发展具有重要的理论意义和实用价值。连续平压机是技术集约度极高的机械、微电子、液压、控制、仪表等一体化的人造板热压设备,本文针对这一典型复杂工业控制系统的对象,展开研究,论文的主要工作和成果有:(1)论述日趋复杂的工业控制系统与一般控制系统的区别,以及传统或现代控制理论在解决这些问题上的局限性,引入群集智能控制理论策略,即分布式大规模网络化系统的协调控制,分析连续式平压机自身结构的群集特点。(2)运用网络控制系统的概念,将连续平压机的控制按模块分层结构优化,从温度、压力、拖动、板坯测厚等方面详细分析连续平压机热压工艺的控制,建立了终端控制层、设备控制层、现场控制层的连续平压机叁层工业控制网络结构,就其中的一个子系统——温度控制系统,详细介绍了该控制网络的控制点。(3)根据连续平压机控制系统的网络模型,设计出了能适应这种复杂工艺环境的群集控制器,使其快速、平稳、准确的运行在连续平压机生产线上。群集控制器由主控制器与扩展模块相级联而成,主控制器可以根据系统需求挂接模拟量输入、输出,开关量输入、输出等类型的扩展模块,而每个扩展模块还可继续串联挂接所需下级扩展模块,实现系统硬件结构的可扩展性。(4)分别就中控室的上位机、设备控制层的人际交互——触摸屏,在整个控制网络中的功能,编写相应的软件程序,实现系统的网络数据通信、保存数据信息到数据库、绘制历史曲线等。
丁楚芮[7]2009年在《基于PLC的人造板热压机自动控制系统设计》文中指出热压机是人造板生产最关键、最重要的设备之一,热压机本身的性能、生产能力等决定了人造板生产线的产量,热压机的技术水平也在很大程度上决定了人造板产品的质量。本论文对YJ-1000型热压机的控制系统进行升级改造,实现热压温度、压力、保压时间等参数的自动控制等功能。论文的主要工作由以下叁部分构成:1.液压控制系统改进设计。结合液压系统、加热系统的工作原理及热压机的工作过程,对热压机的液压系统进行了改进设计,增加液压锁、叁位四通电磁换向阀等相关阀类元件,使得液压系统工作更稳定、可靠。2.电气控制系统设计,根据热压机的工作过程及控制要求,设计出了控制系统电气原理图。在综合比较了PLC控制系统、继电器控制系统、计算机控制系统和集散控制系统后,根据实际的要求,选用叁菱FX2N-16MR型PLC作为本控制系统的控制核心,结合FX2N-4AD特殊功能模块对系统的温度、压力的模拟量信号进行控制。同时,我们选用了标准输出4~20mA的温度、压力变送器来对系统温度、压力信号进行采集,降低了系统复杂程度,提高了可靠性。3.控制系统软件设计。使用叁菱PLC编程软件FXGPWIN对控制系统进行软件编程,实现对热压机自动、手动两种方式的控制。整个自动控制系统结构简单,自动化程度高,控制精度高,运行稳定、可靠,操作简单,便于维护,实现了预期目的。
刘倩婧[8]2006年在《人造板热压机液压系统CAD的研究与开发》文中提出发展人造板产业是提高木材利用率的有效途径,热压机是人造板生产工艺中极其重要的设备,而热压机液压系统是控制热压工艺的关键。本文通过对人造板热压机液压系统设计的特点和现代设计方法的分析和研究,提出了开发人造板热压机液压系统CAD的探索道路,使得人造板热压机液压系统的设计变的更加直观,并能缩短人造板热压机液压系统设计的周期和节省设计制造费用。本文在windows环境下,以叁维设计软件Solid Edge为平台,AutoCAD进行二维图形处理,采用Access数据库技术进行数据管理,以Visual Basic为编程语言,开发了人造板热压机液压系统CAD,并取得了很好的效果。 依据软件设计思想本文首先研究了组件对象模型COM技术的思想方法在软件开发中的应用,提出了基于Solid edge叁维建模软件进行人造板热压机液压系统CAD开发的思路。然后,分析了液压元件数据信息的多层次复杂结构的特点,利用Access数据库,建立了标准液压元件数据库。在软件程序中采用ADO技术对数据库进行访问,很好的解决了液压系统设计时元件选型比较烦琐而且不直观的难点,还省去了标准液压元件叁维建模的麻烦。最后,采用VB编程语言完成了液压系统的参数计算、原理图绘制和辅助装配的编写。在功能上说,人造板热压机液压系统CAD包括工程创建模块、参数输入和计算模块、液压原理图辅助绘制模块、液压元件选型模块以及辅助装配模块。系统具有windows界面的同一风格,可视化程度高,便于用户操作。 经证明,上述相关问题的解决方案在系统运行过程中是行之有效的。整个系统与Solid edge浑然一体,界面友好,人机交互性能高,使用非常方便。系统的最终实现,将使人造板热压机液压系统设计过程对设计者的专业知识和经验的依赖性更小,系统设计质量更高,设计周期更短,更能体现液压系统CAD的强大功效。由于设计开发人造板热压机液压系统CAD是一项复杂的、基础性的细致工作,因此本文的研究工作仅仅为开发人造板热压机液压系统CAD进行了粗浅的探索。因笔者可收集到的资料有限,数据库中只是一部分标准液压元件的数据库及其图形库,如果系统继续发展下去,可以扩充液压元件数据库来满足更多设计需求。
许俊[9]2002年在《中密度纤维板(MDF)的密度及其在线检控》文中研究指明我国的中密度纤维板生产发展很快,根据95计划和2010年规划建设中的大中型中纤板项目计算,到2010年我国中纤板总生产能力将达450万m~3/a。但是我国的中纤板厂产品的质量,生产的成本,企业的效益等都存在一定的问题。主要表现在过分依赖进口,重复引进现象严重,对于进口线先进的技术没能很好地组织人员去消化吸收。另一方面国产设备在线检测与控制水平不高,制约了我国MDF的健康发展。解决生产规模与生产质量,产品档次之间的矛盾是广大林产工业科技工作者的责任。本论文在分析总结了国内外有关中密度纤维板生产线自动检测与控制方面的理论的研究成果和实际应用成果基础上,就MDF生产线的密度在线检测与控制做了专门的论述。在MDF中,密度是关键的一个工艺参数,其大小及分布特征很大程度决定了产品的物理力学性能及生产成本。而且密度并不是一个独立的因素,对于它的控制涉及了板坯含水率的控制,铺装工艺的控制,热压工艺的控制等。因此密度的控制是整个中密度纤维板生产线管理的核心内容。论文根据对中密度纤维板影响的实际因素,从影响中密度纤维板性能最明显的平均密度和剖面密度出发。介绍了它们的各自特点,影响因素及对于各个参数应进行的控制。同时,结合不同的机械设备讨论和分析了铺装线上的检测与控制技术,热压工段则根据设备与工艺的不同,将其分为多层间歇式热压,单层间歇式平压,单层连续式平压,分别详细论述了相应的检测与控制技术。最后介绍了对生产成品采用无损检测其平均密度和剖面密度的技术,与生产线设定的要求相互比较,由此观测和调控生产线的运行,为调节工艺参数提供依据,使整个生产线的在线检测控制更加完善。在分析讨论的过程中,在许多方面提出了自己的观点和设计思路,有些具体的问题从原理的角度给予了分析,比如程序的编制只列出了其编制原理图,并没有给出具体的程序,主要侧重于如何根据工艺编制相应的程序,如何用计算机的语言来描述工艺的变化。因为对于具体的生产线来说情况是千差万别的,这一部分工作可在企业进行相应技术改造时,在工艺人员的指导下由专门从事程序设计的工作人员来进行,本论文仅作理论上的探讨,并希望能对于实际从事人造板质量技术改造的工作人员提供理论参考。论文分析了多层热压机工艺参数的检测与位置—时间型热压曲线的控制原理和单层间歇式平压法控制系统的工作原理并设计出相应的工作主程序及部分子程序。我国目前正在开发连续平压法热压机,论文中配合这项工作,分析了有关参数控制的工作原理和实际应用。通过对密度参数控制的分析与总结,可以看出生产高质量低消耗的产品是一个涉及工艺参数相当多的复杂系统,要想将这项工作做好需要付出很大的努力。因此,在进行MDF企业技术改造和MDF生产设备的研制时,走适合于我国国情的发展道路是很关键的。我们必须从引进后消化吸收的角度出发,自主开发出适合我国国情的质量检控系统,从根本上解决我国人造板行业质量检控整体上落后的现状。
赵红顺, 周洪如[10]2008年在《热压机控制系统的设计与仿真》文中研究说明现代化产业对自动化成品的合格率要求越来越高,本文在分析大型热压机设备工艺流程的基础上,介绍了用PLC控制液压系统动作、用组态软件(MCGS)进行系统仿真的设计过程。系统实现了自动控制并能调节和显示温度和压力,运行稳定,具有良好的人机交互界面。
参考文献:
[1]. 贴面压机电液压力控制系统的伺服比例优化研究[D]. 王小红. 东北林业大学. 2014
[2]. 基于WEB的人造板热压机液压故障诊断系统的研究[D]. 陈小利. 福建农林大学. 2009
[3]. 基于PLC和组态软件的中频热压机控制系统设计[D]. 雷雨. 沈阳理工大学. 2010
[4]. MDF连续热压机液压系统板厚动态面控制研究[D]. 王子博. 东北林业大学. 2017
[5]. 基于PLC的人造板连续压机热压控制系统研究[D]. 邓贞贞. 中南林业科技大学. 2012
[6]. 网络控制系统下的连续平压机群集控制器的设计与实现[D]. 王艳伟. 中国林业科学研究院. 2012
[7]. 基于PLC的人造板热压机自动控制系统设计[D]. 丁楚芮. 西北农林科技大学. 2009
[8]. 人造板热压机液压系统CAD的研究与开发[D]. 刘倩婧. 中南林业科技大学. 2006
[9]. 中密度纤维板(MDF)的密度及其在线检控[D]. 许俊. 中南林学院. 2002
[10]. 热压机控制系统的设计与仿真[J]. 赵红顺, 周洪如. 机床电器. 2008