CC BY
152
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ
ПЛИТ
Поляков С.И. (ВГЛТА, г.Воронеж, РФ)
Means of automation of manufacture of wood-fiber plates are offered. The special attention is given to problem technological sites of stabilization of a thickness and pressing. SCADA-system OWEN PROCESS MANAGER, the device radio isotope, measuring instrument-regulator OWEN ТРМ138, a regulator of a thickness of a carpet is offered. Function charts of automation of a thickness of a carpet and a press are resulted.
При разработке АСУ ТП производства ДВП можно выделить две основные задачи: разработка специального математического и программного обеспечения АСУ ТП и выбор комплекса технических средств АСУ ТП. Решение этих задач автоматизации позволит повысить качество производимой продукции и снизить себестоимость плит.
Оптимизация технологических операций осуществляется по какому - либо критерию, например, прессование древесных плит, раскраивание плит и т.д. что приносит значительный экономический эффект и способствует развитию ресурсосберегающих технологий. Таким образом, внедрение АСУ ТП в производстве древесноволокнистых плит позволяет экономить большое количество леса и повышать производительность труда.
Технологический процесс производства древесноволокнистых плит сухим непрерывным способом включает следующие операции:
- прием древесного сырья и основных материалов;
- подготовка технологической щепы;
- размол технологической щепы на волокно;
- приготовление и введение связующего, отвердителя и гидрофобилизато-
ра;
- сушку древесноволокнистой массы;
- формирование и подпрессовку древесноволокнистого ковра;
- прессование древесноволокнистых плит;
- раскрой плит на форматы, упаковку и хранение.
Формирование непрерывного древесноволокнистого ковра осуществляется из смешанного со связующим древесного волокна одним слоем. Сухое волокно обладает способностью взаимного сплетения. Сплетенное волокно образует ковер из небольшого количества волокна с небольшим весом, но с большим объемом. Для уменьшения высоты ковра, формирование его производят при помощи вакуума и предварительного уплотнения (подпрессовки).
Для измерения влажности ковра служит прибор, размещенный на корпусе калибрующего валика. Он работает в постоянном инфракрасном диапазоне. Молекулы воды поглощают из спектра длину волны 1.93 нм и 1.4 нм. Поглощение прямопропорционально числу молекул воды и зависит от влажности из-
меряемого волокна. Прибор состоит из измерительной головки и устройства обработки данных.
Плотномер радиоизотопный серии ПМК-2 предназначен для автоматического, непрерывного измерения объемной плотности вещества, без контакта с измеряемой средой. В плотномере реализован гамма-абсорбционный метод. Плотномеры используются и в деревообрабатывающей промышленности, и других производствах, где требуется измерение плотности перекачиваемых растворов, суспензий, сиропов, пульп, а также других сред: газообразных, жидких, твердых, изменяющихся в пределах от 0 до 3 г/см3. Принцип действия радиоизотопного плотномера состоит в следующем. Источник излучения (изотоп) размещен над волокнистым ковром, под ковром расположен детектор излучения (ионизационная камера), который питается от источника ускоряющего напряжение. Излучение от радиоактивного изотопа проникает через измеряемый ковер, остаток излучения поступает в ионизационную камеру. В ней за счет лу-чепоглощения генерируется ионизационный ток, который оказывается тем меньше чем больше масса волокнистого ковра, отнесенная к единице площади. Электронная система сравнивает полученные величины с заданной массой одного квадратного метра ковра и выдает сигнал на регулирование положения калибрующего валика. Цифровой индикатор показывает отклонение массы в процентах от заданной. Регулируемая скорость сетчатого конвейера, возможность установления величины массы одного квадратного метра ковра и автоматическое регулирование положения калибрующего валика - обеспечивает равномерность настила ковра с вариационным коэффициентом не более 7,8%.
SCADA-система OWEN PROCESS MANAGER (OPM) является программным обеспечением, предназначенным для осуществления связи ПК с приборами ОВЕН, подключенными через адаптер сети АС2 или преобразователь RS-232 - RS-485 производства ОВЕН. OPM используется для разработки описаний технологических процессов, сохранения этих описаний на диске для последующего использования. Запуск процессов на исполнение предусматривает опрос всех приборов с периодичностью, отдельно задаваемой для каждого прибора, отображение результатов этого опроса, а также сохранение указанных пользователем значений в файлы протокола. ОРМ предоставляет следующие возможности:
- отображение и моделирование сети, состоящей из одного или нескольких адаптеров и подключенных к ним приборов ОВЕН, а также схемы технологического процесса на мониторе ПК;
- сбор информации, передаваемой подключенными к ПК приборами ОВЕН;
- ведение постоянного контроля работы приборов и регистрация данных на ПК через заданные промежутки времени по выбранным каналам приборов;
- отображение текущих показаний приборов в цифровом или графическом виде на экране ПК;
- выдача сообщений о выходе измеряемых величин за заданные границы;
- возможность просмотра архива измерений за любой промежуток времени в табличном и графическом виде с помощью подсистемы OWEN REPORT VIEWER.
Для приборов с интерфейсом в виде токовой петли (RS-232) используется адаптер сети АС2, к которому возможно подключить до восьми приборов ОВЕН типа TPM1-PiC, TPM138.
Рисунок 1 - Схема подключения приборов с интерфейсом RS-485
Для подключения приборов с интерфейсом RS-485 используется преобразователь RS-232 - RS-485. Подключение приборов через преобразователь RS-232 - RS-485 показано на рисунке 1.
Измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ138 предназначен для измерения, регистрации и регулирования температуры либо другого физического параметра, одновременного управления несколькими (до 8-ми) исполнительными механизмами, а также для регистрации измеренных параметров на ЭВМ. К восьми входам ТРМ138 могут быть подключены датчики разного типа в любой комбинации. Для измерения температуры ко входам подключают: термопреобразователи сопротивления ТСМ50М/100М, ТСП50П/100П; термопары ТХКХ), ТХА(К), ТЖЩ), ТНН^), ТПП^), ТПП^), ТВР(А-1). Для измерения других физических величин (давления, расхода, влажности и т. д.) могут быть использованы датчики с унифицированным выходным сигналом тока 0...5 мА, 0...20 мА, 4...20 мА; напряжения 0...50 мВ, 0...1 В. Блок обработки данных ТРМ138 включает в себя восемь логических устройств (ЛУ). Пользователь может задать следующие режимы работы логических устройств: устройство сравнения - ЛУ сравнивает измеренное значение с заданным и выдает релейный управляющий сигнал; регистратор - ЛУ выдает аналоговый сигнал в диапазоне 4...20 мА, пропорциональный значению измеряемого параметра. Для работы в режиме регистратора для соответствующего ЛУ программным путем должен быть задан этот режим и на выходе установлен ЦАП «параметр-ток 4...20 мА».
Для стабилизация толщины ДВП применен регулятор толщины ковра в производстве ДВП мокрым способом (РТК). Назначение РТК:
• Поддержание заданного значения толщины древесноволокнистых плит;
• Измерение по трем трассам и регистрация толщины готовых древесноволокнистых плит;
• Учет количества готовых плит;
• Учет простоев (участков отлива и прессования).
Рисунок 2 - Функциональная схема РТК
Состав РТК
• датчик Вк толщины ковра;
• датчик подачи ковра Впк;
• датчик подачи плиты Впп;
• датчики толщины плиты Вп1 - Вп3;
• контроллер;
• регулирующее устройство подачи массы;
• терминал.
Технические характеристики РТК
• Диапазон измерения и регулирования толщины плиты, мм 2,0 - 5,0;
• Погрешность измерения толщины готовой плиты, мм + 0,05;
• Погрешность определения толщины плиты по ковру, мм + 0,1;
• Точность поддержания заданной толщины плиты, мм + 0,25.
Предложенные проектные решения производства ДВП сухим способом реализованы на функциональной схеме автоматизации каландрового пресса на рисунке 3.
т ¿аса г лфАму. ЮСЮ1
Рисунок 3 - Автоматизация каландрового пресса для производства ДВП сухим способом
Литература
1. Заверюха С.Г. Автоматизация и контроль технологических параметров в производстве плит. Состояние и перспективы развития производства древесных плит. Международный научно-практический семинар 19-20 марта 2003 г.
2. Каталог продукции фирмы ОВЕН. 2008г.
