摘要：广新柏高中纤板（湛江）有限公司在筹建辊压车间时，引进了国产木片水洗机、安德里茨热磨机等新设备。在筹建生产线过程中，对新设备的配套设施有待设计安装。通过讨论研究分析，采用新工艺流程，先从木片料斗运输木片进行筛选，再送入水洗机进行水洗，经过水洗的木片然后运输到热磨机的预蒸煮仓中。这套木片运输系统需要设备安装到位，再按需要设计安装运输通道。因此结合实际的新流程需要及应用，本文提出了采用PLC设计继电器逻辑控制和采用变频器无级调速的方案。木片运输系统安装后，经过使用没有发现任何缺陷，满足目前的生产需要，达到了设计的预期目的。
关键词： 木片运输 联锁保护 PLC控制 程序设计
引言：
在2010年广新柏高中纤板（湛江）有限公司按照市场经营的需求，扩大生产产能。特引进的一套安德里茨热磨机，和两套亚联辊压机，形成一拖二的两条生产线。生产2.0mm—4.0mm规格的中密度纤维板，设计年产量10万立方米。因此，公司项目办经过工艺流程分析，制定配套设施设计安装方案：从木片原料运输开始，经过木片大小进行筛选，再进行水洗除渣，然后运输到热磨机的预蒸煮仓中。由于木片筛选、水洗除渣系统硬件设施需要设备安装到位，再按实际需要设计安装运输通道。考虑到安装成本和投产时间等方面，所以公司项目办决定按工艺流程对此木片运输系统的电气控制运行部分，进行自主研发设计安装，由本人所在车间（辊压车间）负责制定设计方案及进行实施，车间领导安排本人负责此配套设施电气控制的设计及改造工作。
一、工艺流程的分析及联锁保护运用
本人接到任务后，首先对木片筛选、水洗除渣系统的应用展开调查研究，分析工艺流程，为确定设计控制提供依据。及调研木片运输系统的联锁保护等，为制定实施方案奠下基础。
1.木片运输系统的工艺流程
通过对工艺流程的了解，和考虑设备安装位置及设备厂家的需求。工艺流程为：木片料斗 →震动筛 →斗提升运输机 →水洗机 →热磨机预蒸煮仓
按照以上的运输位置及现场的安装情况制定了运输路线，根据具体的工艺流程配置所需要的设施，如示意图1:
如图1所示具体的设施功能说明如下：
（1）M1~2：1#2#螺旋运输机。运行时四条螺旋轴将木片从料斗中旋出。
（2）M3：3#平行运输带。将M1的木片全部接住运输到M3。
（3）M4：4#斜上运输带。将M2的木片运输到地面的M4中。
（4）M5：摆动筛选机。筛选出大块的木片，排出。
（5）M6：6#斜上运输带。将M4的筛选好的木片运输M6中。
（6）M7：斗提升运输机。将木片运输到15米的高空。
（7）YA ：换向通道分料阀门。选择木片进入水洗机或M8中。
（8）水洗机：成套设备，由水洗机、脱水机、除渣机组成。主要作用是将木片清洗，将杂物洗出。
（9）M8：8#平行运输带。将筛选好的木片直接运输到M9中。
（10）M9：9#斜上运输带。将筛选好或清洗好的木片运输到热磨机预蒸煮仓中。
（11）热磨机：将木片磨成纤维。
（12）KV：电磁铁。吸附未能清洗或筛选出的金属块，避免进入磨机中损坏磨盘。
以上基本满足工艺流程所需的运输通道的求。
2．木片运输系统的联锁保护
为了设计出完善运输系统，做到一步到位。因此，经过参考平压生产线木片的运输系统，设计出需要防护的控制。其主要出现问题及所需的联锁保护方案如下:
问题1：运输带、皮带、链条断裂。
联锁保护方案：利用速度传感器检测从动轴端是否运转。
问题2：运输带跑偏。
联锁保护方案：利用行程开关控制运输带跑偏。
问题3：电磁铁故障。
联锁保护方案：故障反馈信号停止运输系统运行。
问题4：运行流程停顿造成堆木片。
联锁保护方案：利用各单元停止信号，控制前工序运行。
二.木片运输系统的设计方案
设计方案根据工艺流程的分析及联锁保护运用，作出如下的设计：
1.要实现每个单元都能实现单动运转。
设计每个单元设置手动启动功能，能够方便维护
2.要实现每个单元都能实现联动运转，设计每个单元设置集中启动功能，及实现逆序启动，顺序停止的控制运转。
3.为了1#、2#螺旋运输机能控制木片的运输量，采用变频调速器实现无级调速，操作人员根据需要的运输量调节运转速度。
4.采用PLC可编程控制器，用PLC设计程序控制，减少控制设备外部的接线，使维护也变得容易起来。同时，降低故障率，提高可靠性。
方案制定出来后，公司领导及时审批及大力支持，为能顺利完成项目的安装调试任务创造有利条件。
三、实施自动化流程方案
1． PLC编程设计及木片运输系统工作原理
（1）木片运输系统工作原理概述
自动工作：操作人员在控制室中操作，其职能为控制1#、2#木片螺旋给料大小；集中逆序启动、顺序停止；控制运输带跑偏控制、运行监控；及选择8#皮带运行或水洗机运行通道。
手动工作：操作人员在现场中操作，其职能为现场维修、调试、保养提供单动的操作。
（2）木片运输系统控制流程及自动运行条件
如上所述，木片运输系统控制流程为自动和手动控制两大流程，如图1所示具体的设施，各单元自动运行、禁止自动运行条件如下：
9#皮带运行条件：预蒸煮料仓料位80% 。禁止条件：预蒸煮料仓皮带监控、蒸煮料仓皮带跑偏开关、蒸煮料仓料位90%。
8#皮带运行条件：预蒸煮料仓皮带运行、挡板到皮带位。禁止条件：预蒸煮料仓料位90%、平皮带运行 、使用水洗工段。
水洗机运行条件：预蒸煮料仓皮带运行、使用水洗工段、挡板到水洗位。禁止条件：挡板到皮带位。
7#斗提机运行条件：平皮带运行、水洗启动完毕。禁止条件：斗式提升机监控、斗式提升机跑偏。
6#皮带运行条件：斗式提升机运行。禁止条件：上料斜皮带监控、上料斜皮带跑偏。
5#摆动筛运行条件：上料斜皮带运行。禁止条件：6#皮带停止。
4#皮带运行条件：摆动筛选机运行。禁止条件：斜皮带监控、斜皮带运行、运输皮带跑偏开关。
3#皮带运行条件：斜皮带运行。禁止条件：运输皮带运行、 运输皮带监控。
1#木片螺旋运行条件：运输皮带运行、 预蒸煮料仓料位80%。禁止条件：一号进料螺旋运行、一号进料螺旋监控、预蒸煮料仓料位90%
2#木片螺旋运行条件：运输皮带运行、预蒸煮料仓料位80%、禁止条件：二号进料螺旋运行、二号进料螺旋监控、预蒸煮料仓料位90%。
以上若禁止运行，即发出报警相应HL1~ HL9指示灯闪烁。处理故障后按下报警复位，重新按下集中启动便可运行。
（2）试运行
设备安装完毕后，重新校正接线、变频器参数设定是否正确，并将编好的程序写入PLC，检查电路部分并逐级通电调试。试运行程序：检查、绝缘测量→通电→各个联锁功能模拟试验→手动试运行各个单元并校正→控制室各个功能、指示运行调试→逆序集中启动调试→顺序集中停止运行调试→带负荷调试。
结束语
经过这次实施运行，系统性能良好，操作简单，维护方便。通过将近一年多的投产使用，该系统到达了预期的设计目标。这次应用变频调速器和PLC可编控制器设计的木片运输系统按时完成投产任务，并受到公司领导的好评。
通过这次配套设备设计体会到，我们对工艺进行技术创新，不仅可以提高生产质量、生产效率，还创造可观的经济效益。在自动化程度越来越高的今天，我们必须积极应用新技术，不断的实践更新自己的知识，尽自己所能为单位、社会做奉献，这都是我们工程技术人员应尽的义务。
参考文献：
（1）《FR-E700使用手册（应用篇）》 日本三菱株式会社
（2）《电工新技术教程》广东省职业技能鉴定辅导丛书 广东省职业技能鉴定指导中心组