杨若凡， 毕占龙， 任燕珍， 卢 爽， 张国梁*

(1.河北农业大学林学院，河北 保定 071000；2.河北农业大学智慧木匠创新工作室，河北 保定 071000)

复合材料技术的进步促使工业化的板坯铺装技术不断革新，出现了机械式、气流式、混合式和分级式等铺装类型[1-3]，但多不适用于实验室试验研发用铺装工艺，为此笔者开发了面向实验室的转台式纤维板铺装成型机构[4-6]。机构和设备的高效运行离不开自动控制系统的设计，以中密度纤维板连续平压生产线为例，连续预压机的同步提升[7]，连续平压机的入口角度控制[8-10]、同步升降[11-12]、钢带拖动与调偏[13]、热压[14-15]等动作的实现皆依赖于以PLC为核心的控制系统。而为节约成本，在小型化或单机设备中，西门子S7-200SMART或S7-1200等小/中型PLC得以广泛应用。本文以所研发的转台式纤维板铺装成型机构为控制对象，开发基于PLC控制的手/自一体的纤维/刨花铺装系统，通过PLC控制三台步进电机和一台三相交流异步电机等执行元件，完成平台归零、下降、铺装、转台分度等工序[16-19]。

1 转台式纤维板铺装成型系统总体结构和功能

转台式纤维板铺装成型系统的总体结构框图如图1所示，由PLC控制装置、HMI人机交互界面、位置检测元件、步进驱动系统、三相交流异步电机执行系统以及机械装置组成。

转台式纤维板铺装成型系统的工作原理：PLC控制装置接受位置检测元件如光电开关的信号后和HMI人机交互界面的指令后，产生相应的控制指令并通过步进驱动系统和三相交流异步电机执行系统驱动机械装置中的各机构完成平台升降和归零、耙辊主运动和往复运动以及转台旋转分度等功能。……