專利名稱:刨花施膠比值自控系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于刨花施膠中的比值自控系統(tǒng)。
對(duì)于刨花板生產(chǎn),刨花施膠控制系統(tǒng)是一個(gè)既影響產(chǎn)品質(zhì)量,又影響生產(chǎn)成本的重要工作環(huán)節(jié)之一。正確地控制膠粘劑與刨花的瞬時(shí)流量,并使二者保持預(yù)定的最佳比例,是保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的重要措施之一。西德“比松”公司的刨花施膠控制系統(tǒng)即為不連續(xù)檢測(cè)開環(huán)控制方式。它是采用誤差為5%的批量秤和兩只交替工作的計(jì)量筒分別對(duì)刨花重量和膠粘劑體積進(jìn)行定量的,它對(duì)刨花和膠粘劑的瞬時(shí)流量不能進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)和控制?,F(xiàn)還有閉環(huán)控制方式,雖可對(duì)刨花及膠粘劑的瞬時(shí)流量進(jìn)行連續(xù)檢測(cè),并可通過控制裝置使膠粘劑跟蹤刨花流量,但芯、表層刨花流量卻不能進(jìn)行跟蹤控制,有的刨花流量也不加調(diào)節(jié)閉環(huán)。因此不利于保持芯、表層刨花流量成預(yù)定比例及使拌膠后的刨花總流量穩(wěn)定。
為解決上述存在的問題,本發(fā)明的目的是所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用了便于使用和維護(hù)的通用儀表及裝置,構(gòu)成芯、表層刨花流量及芯、表層膠粘劑流量調(diào)節(jié)閉環(huán),以及芯、表層固化劑流量調(diào)節(jié)閉環(huán)。并通過比率給定器將其連成一個(gè)整體,構(gòu)成刨花施膠比值控制系統(tǒng),它不僅使芯層刨花與芯層膠粘劑流量、表層刨花與表層膠粘劑流量達(dá)到自動(dòng)跟蹤,又可使芯、表層刨花流量進(jìn)行自動(dòng)跟蹤,從而使產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高。
刨花施膠比值自控系統(tǒng)是由如圖中六個(gè)調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)和(Ⅵ),五個(gè)比率給定器(11)、(26)、(26′)、(34)和(34′)與兩個(gè)延遲電路(25)和(25′)所組成。其中(Ⅰ)和(Ⅱ)為芯、表層刨花流量調(diào)節(jié)閉環(huán),(Ⅲ)和(Ⅳ)為芯、表層膠粘劑流量調(diào)節(jié)閉環(huán),(Ⅴ)和(Ⅵ)為芯、表層固化劑流量調(diào)節(jié)閉環(huán)。比率給定器(11)將閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅱ)連接起來,延遲電路(25)和比率給定器(26)將閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅲ)連接起來,延遲電路(25′)和比率給定器(26′)將閉環(huán)(Ⅱ)和(Ⅳ)連接起來,比率給定器(34)和(34′)分別將閉環(huán)(Ⅲ)和(Ⅴ)、(Ⅳ)和(Ⅵ)連接起來。閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅱ)都是由電子皮帶秤、荷重傳感器、毫伏放大器(包括指示表頭)、積算器、調(diào)節(jié)器、可控硅控制器和電振給料機(jī)所組成。閉環(huán)(Ⅲ)和(Ⅳ)都是由電磁流量變送器、電磁流量轉(zhuǎn)換器、積算器、調(diào)節(jié)器、伺服放大器和調(diào)節(jié)泵所組成。閉環(huán)(Ⅴ)和(Ⅵ)都是由電動(dòng)轉(zhuǎn)子流量變送器、轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)微小流量調(diào)節(jié)閥所組成。芯、表層刨花(1)及(1′)由傳送帶(2)及(2′)送至各自的小料斗(3)及(3′)中,并由電振給料機(jī)(4)及(4′)向電子皮帶秤(5)及(5′)供料,荷重傳感器(6)及(6′)將刨花重量流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)經(jīng)毫伏放大器(7)及(7′)放大后,變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)IF1及IF2分別送給積算器(8)及(8′)、比率給定器(11)和調(diào)節(jié)器(9)及(9′)。積算器(8)及(8′)用來積算刨花用量,比率給定器(11)用來設(shè)定芯、表刨花流量的比例,調(diào)節(jié)器(9)及(9′)則對(duì)代表刨花實(shí)測(cè)流量的電流信號(hào)IF1及IF2和代表刨花預(yù)定流量的給定電流信號(hào)IG1及IG2相比較,并根據(jù)比較結(jié)果(即偏差信號(hào)△I1=IG1-IF1及△I2=IG2-IF2)按一定調(diào)節(jié)規(guī)律(比例積分調(diào)節(jié)規(guī)律)產(chǎn)生一輸出信號(hào)I01及I02,通過可控硅控制器(10)及(10′)控制電振給料機(jī)(4)及(4′)的下料量。當(dāng)偏差信號(hào)大于或小于零時(shí),調(diào)節(jié)器將使電振給料機(jī)下料量相應(yīng)增大或減少,直至使偏差信號(hào)趨于零,即IF1=IG1、IF2=IG2為止。在本系統(tǒng)中IG1可由工藝條件設(shè)定,且為一定值。而IG2=k1IF1則隨IF1成比例變化(k1為一比例系數(shù),由比率給定器(11)設(shè)定)。由于調(diào)節(jié)閉環(huán)總是力圖使IF1=IG1、IF2=IG2=k1IF1,因此,保證了芯層刨花流量基本穩(wěn)定,而表層刨花流量則自動(dòng)跟蹤芯層刨花流量。采用這樣跟蹤的原因是由于芯層刨花顆粒較大,在料斗內(nèi)時(shí)有產(chǎn)生輕微架橋現(xiàn)象,雖然采用了芯層刨花流量調(diào)節(jié)閉環(huán),但仍會(huì)產(chǎn)生一定的變化;而表層刨花顆粒較小且均勻,不宜產(chǎn)生架橋現(xiàn)象,能夠較穩(wěn)定地跟蹤芯層刨花流量。此外,當(dāng)工藝條件改變而需改變芯層刨花預(yù)定流量時(shí),只簡(jiǎn)單地調(diào)整調(diào)節(jié)器(9)的給定旋鈕即改變給定信號(hào)IG1,而不必調(diào)整表層刨花的預(yù)定流量,仍可使芯、表層刨花流量維持預(yù)定比例。芯、表層膠粘劑流量分別由電磁流量變送器(16)及(16′)和電磁流量轉(zhuǎn)換器(21)及(21′)檢測(cè)。轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)IF3及IF4分別與給定信號(hào)IG3及IG4相比較,調(diào)節(jié)器(23)及(23′)根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的電流信號(hào)I03及I04經(jīng)伺服放大器(24)及(24′)放大后,控制電動(dòng)調(diào)節(jié)泵(17)及(17′)的轉(zhuǎn)速,以改變供膠量。積算器(22)及(22′)分別對(duì)芯、表層膠粘劑流量加以累計(jì)。給定信號(hào)IG2及IG4在數(shù)值上與IF1及IF2成比例,即IG3=k2IF1、IG4=k3IF2,但在時(shí)間上卻遲后一段時(shí)間t0,其中k2、k3為比例系數(shù),由比率給定器(26)及(26′)設(shè)定。遲后時(shí)間t0,則由延遲電路(25)及(25′)產(chǎn)生。t0為刨花從電振給料機(jī)落料點(diǎn)經(jīng)電子皮帶秤傳送至拌膠機(jī)入料口所需的時(shí)間。延遲電路的作用是使進(jìn)入拌膠機(jī)的膠粘劑與刨花的流量同步變化。延遲電路由采樣延遲切換控制電路和干簧繼電器矩陣觸點(diǎn)連接電路組成。采樣延遲切換控制電路由頻率-電壓轉(zhuǎn)換器、電位器、電壓-頻率轉(zhuǎn)換器、電子計(jì)數(shù)器及干簧繼電器矩陣所組成,其中電子計(jì)數(shù)器包括計(jì)數(shù)、譯碼和驅(qū)動(dòng)電路等部分。延遲電路產(chǎn)生的延遲時(shí)間原理為圖2中(1)是接受工頻信號(hào)并輸一個(gè)與工頻信號(hào)頻率成比例的直流電壓信號(hào)。因?yàn)殡娋W(wǎng)頻率變化,必使皮帶秤的皮帶速度成比例變化,從而使物料經(jīng)皮帶秤的皮帶傳送所形成的滯后時(shí)間t0也隨之改變。如不采用工頻信號(hào)控制采樣頻率及延遲時(shí)間,必然影響跟蹤效果。電位器(2)可以人為地改變加至電壓一頻率轉(zhuǎn)換器(3)的輸入直流電壓的大小,從而人為調(diào)整電壓一頻率轉(zhuǎn)換器的頻率輸出信號(hào),以達(dá)到人為調(diào)整采樣頻率使之產(chǎn)生精確的延遲時(shí)間t0的目的。電壓-頻率轉(zhuǎn)換器(3)產(chǎn)生相應(yīng)頻率的采樣脈沖,在采樣脈沖作用下,經(jīng)電子計(jì)數(shù)器(4)及(6)依次使干簧繼電器矩陣中的干簧繼電器激磁線圈1J、2J、……25J循環(huán)接通和斷開。串聯(lián)于激磁線圈中的各二極管,保證在任一時(shí)刻只有一個(gè)干簧繼電器吸合。在圖3中,1J及1J′、2J及2J′、……25J及25J′分別為干簧繼電器1J、2J、……25J的兩個(gè)觸點(diǎn)開關(guān),其中1J、2J、……25J將輸入電壓信號(hào)分別加至電容器C1、C2……C25中,1J′、2J′、……25J′則經(jīng)過滯后的時(shí)間t0后將電容器所存儲(chǔ)的電壓信號(hào)引出至BG2基極,并經(jīng)發(fā)射極輸出。BG2的發(fā)射極將提供一個(gè)固定起始電壓,可用來調(diào)整零點(diǎn)。由于電容器C1、C2、……C25分別與觸點(diǎn)開關(guān)1J及25J′、2J及1J′、3J及2J′、……25J及24J′相連接,因此,當(dāng)輸入電壓信號(hào)由BG1發(fā)射極經(jīng)1J、2J、……25J依次向電容器C1、C2……C25充電后,要經(jīng)過一個(gè)循環(huán)經(jīng)25J′、1J′、2J′、……24J′依次將電容器C1、C2、……C25上的電壓信號(hào)引出,從而造成所需要的延遲時(shí)間t0。但輸出信號(hào)的大小仍保持與輸入信號(hào)成比例,其中電容器C是用來濾去不必要的高頻電壓信號(hào),并使脈沖信號(hào)平滑。在實(shí)際使用中,要根據(jù)皮帶秤的具體情況確定干簧電磁繼電器矩陣中的電磁繼電器的數(shù)目。當(dāng)皮帶秤的滯后時(shí)間t0較大時(shí),可增加其數(shù)目,反之則可減少。在調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅲ)及(Ⅳ)的調(diào)節(jié)作用下,芯、表層膠粘劑流量將始終與芯、表層膠粘劑的預(yù)定流量相一致,即使IF3=IG3、IF4=IG4。而芯、表層膠粘劑的預(yù)定流量則又隨芯、表層刨花流量成比例地變化,即IG3=k2·IF1、IG4=k3·IF2。因此,芯、表層膠粘劑流量隨芯、表層刨花流量成比例地變化,即實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤。于此同時(shí),固化劑(29)從貯槽(28)經(jīng)電動(dòng)轉(zhuǎn)子流量變送器(30)及(30′)和微小流量氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥(35)及(35′)流入拌膠機(jī)(18)及(18′)中。轉(zhuǎn)換器(31)及(31′)則將變送器(30)及(31′)所產(chǎn)生的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)IF5及IF6,并送入調(diào)節(jié)器(32)及(32′)中。調(diào)節(jié)器(32)及(32′)則將信號(hào)IF5及IF6分別與來自比率給定器(34)及(34′)的給定信號(hào)值IG5及IG6相比較,并根據(jù)比較結(jié)果按一定調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生輸出信號(hào)I05及I06,經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)氣壓信號(hào)(0.2-1kg/em2)控制微小流量氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥(35)及(35′)的開度,使固化劑流量相應(yīng)變化。由于給定信號(hào)IG5及IG6隨代表膠粘劑流量的電流信號(hào)IF3及IF4成比例變化,因此使IF5及IF6也隨IF2及IF4成比例變化,即使固化劑流量與膠粘劑流量達(dá)到自動(dòng)跟蹤。二者的比例由比率給定器(34)及(34′)設(shè)定。防水劑與膠粘劑在調(diào)膠罐中混合后,打入儲(chǔ)膠罐中,不單設(shè)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是,刨花施膠比值自控系統(tǒng)不僅使各層膠粘劑與各層刨花間保持一定的流量比例,且使芯、表層刨花間各層固化劑與各層膠粘劑間均可自動(dòng)保持一定的流量比例。還能使芯層刨花與芯層膠粘劑流量,表層刨花與表層膠粘劑流量達(dá)到自動(dòng)跟蹤,又可使芯、表層刨花流量進(jìn)行自動(dòng)跟蹤,再可使固化劑流量與膠粘劑流量達(dá)到自動(dòng)跟蹤。刨花施膠后總刨花流量基本穩(wěn)定。本系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)切換裝置,便于操作,生產(chǎn)刨花板的質(zhì)量高等特點(diǎn)。
附圖1,為刨花施膠比值自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖,其中1、1′-芯、表層刨花,2、2′-傳送帶,3、3′-小料斗,4、4′-電振給料機(jī),5、5′-電子皮帶秤,6、6′-荷重傳感器,7、7′-毫伏放大器(包括表頭),8、8′-比例積算器,9、9′-調(diào)節(jié)器,10、10′-可控硅控制器,11-比率給定器,12-膠罐,13-膠粘劑(含防水劑),14、14′-回流閥,15、15′-供膠泵,16、16′-電磁流量變送器,17、17′-電動(dòng)調(diào)節(jié)泵,18、18′-拌膠機(jī),19、19′-膠盒,20、20′-電子皮帶秤支點(diǎn),21、21′-電磁流量轉(zhuǎn)換器,22、22′-比例積算器,23、23′-調(diào)節(jié)器,24、24′-伺服放大器,25、25′-延遲電路,26、26′-比率給定器,27-比重計(jì),28-固化劑貯槽,29-固化劑,30、30′-電動(dòng)流量變送器,31、31′-電動(dòng)流量轉(zhuǎn)換器,32、32′-調(diào)節(jié)器,33、33′-電氣轉(zhuǎn)換器,34、34′-比率給定器,35、35′-氣動(dòng)微小流量調(diào)節(jié)閥。
附圖2為采樣延遲切換控制電路,其中,1-為頻率-電壓轉(zhuǎn)換器,2-電位器,3-電壓頻率轉(zhuǎn)換器,4、6-為電子計(jì)數(shù)器(包括計(jì)數(shù)、譯碼和驅(qū)動(dòng)電路),5-干簧繼電器矩陣,1J、2J、3J、…25J為干簧繼電器激磁線圖。
附圖3為干簧繼電器矩陣觸點(diǎn)連接電路,其中C1、C2…C25為存儲(chǔ)電壓信號(hào)的電容,BG1、BG2、BG3為晶體三極管,C為濾去輸出信號(hào)中交流分量的電容器,1J及1J′、2J及2J′、……25J及25J′分別為充電和放電的干簧觸點(diǎn)開關(guān)。
圖4為圖2中的頻率-電壓轉(zhuǎn)換器、電位器和電壓-頻率轉(zhuǎn)換器的原理圖,1-為頻率-電壓轉(zhuǎn)換器,2-電位器,3-電壓-頻率轉(zhuǎn)換器本系統(tǒng)可采用的實(shí)施方案是年產(chǎn)10000立方米刨花板的刨花施膠閉環(huán)比值控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用μCP-1型微電腦電子皮帶秤檢測(cè)芯、表層刨花流量。該秤測(cè)量誤差為0.5%,自動(dòng)去皮重,有越限報(bào)警,可自動(dòng)補(bǔ)償皮帶速度變化所造成的影響。根據(jù)工藝條件計(jì)算,芯、表層刨花(含水率設(shè)為4.5%)流量為832.59公斤/小時(shí)及353公斤/小時(shí)。皮帶秤的量程分別選為0.3~1.44噸/小時(shí)及0.15-0.72噸/小時(shí)。芯、表層膠粘劑流量為157.6升/小時(shí)及67.54升/小時(shí),選用VKA電磁流量變送器及VSB電磁流量轉(zhuǎn)換器。芯、表層電磁流量變送器的量程分別為0~280升/小時(shí)及100升/小時(shí),該表誤差為±0.5%·芯、表層固化劑流量為69毫升/分及30毫升/分,可選用LZS-10電動(dòng)轉(zhuǎn)子流量變送器及LZSZ轉(zhuǎn)換器。系統(tǒng)所使用的調(diào)節(jié)器可選DTL-231A或DTL-321A;電動(dòng)調(diào)節(jié)泵可選ZB型,芯、表層分別選5升/分及3升/分·芯、表層電振給料機(jī)選DZ2及DZ1型。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥選ZMAY-16B,通徑20毫米,芯、表層流通能力分別為0.008及0.0032。膠粘劑積算器可選DXS-102型比例型比例積算器,刨花積算由皮帶秤自帶。電汽轉(zhuǎn)換器選DQ-2型,比率給定器選DGB-01型,其比值系數(shù)可人為設(shè)定為1、表層與芯層刨花之間的比值系數(shù)k1= (芯層刨花最大流量×表層刨花流量)/(表層刨花最大流量×芯層刨花流量) =0.85
2、芯層膠與芯層刨花之間的比值系數(shù)k′2= (芯層刨花最大流量×芯層膠流量)/(芯層膠最大流量×芯層刨花流量) =0.973、于此相同,表層膠與表層刨花之間的比值系數(shù)為k′3=1.38芯層固化劑與芯層膠之間的比值系數(shù)為k′4=0.335表層固化劑與表層膠之間的比值系數(shù)為k′5=0.26各儀表安裝、使用應(yīng)按儀表廠使用說明書進(jìn)行。
延遲電路中的頻率-電壓轉(zhuǎn)換器可由μCP-1型電子皮帶秤中的頻率轉(zhuǎn)換器代用,即將其輸出電壓引出,并再經(jīng)電位器送至電壓-頻率轉(zhuǎn)換器中,而電壓頻率轉(zhuǎn)換器則如圖4所示,各元件數(shù)據(jù)可參照該秤中累計(jì)電路部分,或選用類似產(chǎn)品。干簧繼電器可采用JAG-19或其它產(chǎn)品,并且干簧繼電器矩陣中的干簧繼電器的數(shù)目要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,即實(shí)際滯后時(shí)間來確定,可適當(dāng)增加或減少。電子計(jì)數(shù)器可選可變進(jìn)位計(jì)數(shù)器或二-十進(jìn)制,二-五進(jìn)位計(jì)數(shù)器。也要由實(shí)際滯后時(shí)間來確定。電容器C1、C2、……C25容量應(yīng)一致,根據(jù)采樣時(shí)間可選0.05~0.1μF。最好是漏電小的鉭電容。BG1、BG2、BG3可選3DG類晶體三極管。
權(quán)利要求
1.一種包含調(diào)節(jié)閉環(huán)的連續(xù)控制刨花與膠粘劑成比例的系統(tǒng)。本發(fā)明特征在于刨花施膠比值自控系統(tǒng)包含有六個(gè)調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)、(Ⅴ)和(Ⅵ),五個(gè)比率給定器(11)、(26)、(26′)、(34)和(34′)與兩個(gè)延遲電路(25)和(25′)。比率給定器(11)將閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅱ)連接起來,延遲電路(25)和比率給定器(26)將閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅱ)連接起來,延遲電路(25′)和比率給定器(26′)將閉環(huán)(Ⅱ)和(Ⅳ)連接起來,比率給定器(34)和(34′)分別將閉環(huán)(Ⅲ)和(Ⅴ)、(Ⅳ)和(Ⅵ)連接起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的刨花施膠比值自控系統(tǒng),其特征在于調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅰ)和(Ⅱ)都是由電子皮帶科、荷重傳感器、毫伏放大器(包括指示表頭)、積算器、調(diào)節(jié)器、可控硅控制器和電振給料機(jī)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的刨花施膠比值自控系統(tǒng),其特征在于調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅲ)和(Ⅳ)都是由電磁流量變送器、電磁流量轉(zhuǎn)換器、積算器、調(diào)節(jié)器、伺服放大器和調(diào)節(jié)泵所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的刨花施膠比值自控系統(tǒng),其特征在于調(diào)節(jié)閉環(huán)(Ⅴ)和(Ⅵ)都是由電動(dòng)轉(zhuǎn)子流量變送器、轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)器、電汽轉(zhuǎn)換器和氣動(dòng)微小流量調(diào)節(jié)閥所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的刨花施膠比值自控系統(tǒng),其特征在于延遲電路是由采樣延遲切換控制電路和干簧繼電器矩陣觸點(diǎn)連接電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或5的刨花施膠比值自控系統(tǒng),其特征在于采樣延遲切換控制電路由頻率電壓轉(zhuǎn)換器、電位器、電壓頻率轉(zhuǎn)換器、電子計(jì)數(shù)器及干簧繼電器組成,干簧繼電器觸點(diǎn)連接電路由干簧觸點(diǎn)開關(guān)、存儲(chǔ)電壓信號(hào)的電容和晶體管射隨器組成。
專利摘要
本發(fā)明為一種使芯、表層刨花瞬時(shí)流量;芯、表層刨花與芯、表層膠粘劑瞬時(shí)流量;芯、表層膠粘劑與芯、表層固化劑瞬時(shí)流量保持一定比例的刨花施膠閉環(huán)比值控制系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅使各層膠粘劑與各層刨花間保持一定的流量比例和跟蹤,且使芯、表層刨花間、各層固化劑與各層膠粘劑間均自動(dòng)保持一定的流量比例和跟蹤。也可使施膠后總刨花流量基本穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B27N1/00GK86103929SQ86103929
公開日1987年5月20日 申請(qǐng)日期1986年6月7日
發(fā)明者董恩福, 房德林 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué), 伊春林產(chǎn)工業(yè)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan