王偉平　諶桂枝

（湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院，株洲412001）

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基于C#.net對多層壓機(jī)實時自動控制系統(tǒng)設(shè)計

王偉平諶桂枝

（湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院，株洲412001）

摘要：當(dāng)前，在工業(yè)控制領(lǐng)域越來越多的工控用戶要求工作界面人性化，以改善人們的工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文采用基于C#語言設(shè)計對多層壓機(jī)實時自動控制系統(tǒng)程序，實現(xiàn)用戶在人造板壓制時根據(jù)要求設(shè)置參數(shù)，真正實現(xiàn)人機(jī)對話，改善工人的工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：C#語言多層壓機(jī)自動控制系統(tǒng)人機(jī)對話

1 C#.net程序

多層壓機(jī)杠桿式同時閉合裝置系統(tǒng)是應(yīng)用C#程序語言設(shè)計并開發(fā)的，采用的開發(fā)平臺是Microsoft Visual Studio 2010，該系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)開發(fā)，應(yīng)用本地sqlserver2005數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)，程序運行環(huán)境.net Framework2.0。

選用.net平臺進(jìn)行開發(fā)，因為.net技術(shù)優(yōu)勢明顯：①運行環(huán)境安裝配置方便（.net Framework2.0）；②技術(shù)易用，開發(fā)效率高；③技術(shù)成熟，主流技術(shù)；④能與windows平臺緊密結(jié)合，最大限度利用系統(tǒng)功能。

2 壓機(jī)參數(shù)確定

2.1 壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)K1、K2、e的確定

根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB1571-88）多層熱壓機(jī)參數(shù)，選定刨花板、膠合板、纖維板等人造板多層熱壓機(jī)同時閉合裝置為主要對象，設(shè)計其工作界面并編制程序。

（1）壓機(jī)層數(shù)分段。為簡化設(shè)計，將各種壓機(jī)層數(shù)實行分段。①刨花板熱壓機(jī)層數(shù)n為：5、10、15層，可將其層數(shù)分段，即：n≤10；n＞10。②膠合板熱壓機(jī)層數(shù)n為：5、10、15、20、25、30、40、50層，可將其層數(shù)分段，即：n≤10；10＜n≤25；25＜n≤50。③纖維板熱壓機(jī)層數(shù)n為：6、8、10、12、14層，可將其分段，即：n≤10；n＞10。

圖1 同時閉合裝置上、下鉸座簡圖

（2）壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)K1、K2、e的確定。如圖1所示為同時閉合裝置上、下鉸座簡圖。K1為上鉸接中心到上壓板下表面之間的距離；K2為下鉸接中心到下壓板上表面之間的距離；X為上鉸接中心到上壓板上表面之間的距離；Y為下鉸接中心到下壓板下表面之間的距離；A為壓板厚度。壓機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)x、y和e的影響因素及取值分析如下：

①與壓機(jī)的層數(shù)n有關(guān)，層數(shù)不同，壓機(jī)的受力和結(jié)構(gòu)要求也不相同。層數(shù)n越多，壓機(jī)受力越大，上、下鉸支座結(jié)構(gòu)尺寸要求越大，壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)x、y和e取值越大。相反，x、y和e取值相應(yīng)減小。為簡化設(shè)計，把壓機(jī)層數(shù)分成若干段來確定x、y和e的取值。

②因刨花板與纖維板厚度基本相當(dāng)，為簡化設(shè)計，它們的壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)x、y和e取值相同；而膠合板較輕，同時考慮到其他因素，設(shè)計時膠合板壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)x比纖維板壓機(jī)小50 mm，結(jié)構(gòu)參數(shù)y比纖維板壓機(jī)小約40 mm。

③與板坯重量有關(guān)。但由于板坯與壓板比較，板坯重量比較小，可以忽略不計。故設(shè)計時不考慮壓機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)x、y和e與板坯重量。

因此，人造板多層壓機(jī)同時閉合裝置各結(jié)構(gòu)參數(shù)x、y、K1、K2和e取值，如表1所示。

表1 壓機(jī)參數(shù)x、y、K1、K2和e的取值

2.2壓機(jī)開啟角α1、終止角α2及其它參數(shù)的選定

壓機(jī)層數(shù)較少時，擺桿擺角α一般約為45～90°；層數(shù)較多時，擺桿較長，一般設(shè)計為擺桿在水平位置上下擺動；設(shè)擺桿在水平位置上下擺動，向上擺動δ/2角壓機(jī)完全閉合，向下擺動δ/2角壓機(jī)完全張開，此時開啟角和終止角為：

根據(jù)國外資料，角δ一般小于60°（取60°）。

（1）開啟角α1的選定。層數(shù)越小，因壓機(jī)重量越輕，開啟角α1應(yīng)取較值??；相反，開啟角α1應(yīng)取較值大。

（2）終止角α2的選定。為避免熱壓過程中拉桿與油箱碰撞，終止角α2應(yīng)越小越好，即接近90°，但終止角太小，容易引起擺桿太長，使壓機(jī)外廓尺寸大；故為減小壓機(jī)外廓尺寸，終止角α2不能太小。一般終止角α2=90～120°。

人造板多層壓機(jī)同時閉合裝置開啟角α1、終止角α2取值，如表2所示。

表2 多層壓機(jī)同時閉合裝置開啟角α1、終止角α2取值

（3）其它參數(shù)確定。補(bǔ)償油缸外徑D=110mm，Δh=8mm；偏置式同時閉合裝置修正系數(shù)KR=1.4；補(bǔ)償油缸可靠性系數(shù)K=1.5；因此，人造板多層熱壓機(jī)同時閉合裝置中各層熱壓板、板坯和墊板重量之和Q可按下式計算：

式中,Q為各層熱壓板、板坯和墊板重量之和，kgf；Q1為各層熱壓板重量，kgf；ρ1為熱壓板密度，7.8× 10-6kg/mm3；V1為熱壓板體積，V1=c.d.a1，mm3；Q2為各層板坯重量，kgf；ρ2為板坯密度，1×10-6kg/mm3；V2為板坯體積，V2=c.d.a2，mm3；Q3為各層墊板重量，kgf；ρ3為墊板密度，7.85×10-6kg/mm3；V3為墊板體積，V3= c.d.a3，mm3。

其中，c，d為分別為熱壓板、板坯及墊板的長和寬，mm；a1，a2，a3為分別為熱壓板、板坯及墊板的厚度，mm。

3 程序設(shè)計

3.1 對置式新壓機(jī)同時閉合裝置程序設(shè)計

結(jié)構(gòu)參數(shù)K1、K2；偏距e=0；擺桿總長Rn；推桿長Ln；擺桿長Ri；拉桿長Li；油缸直徑D；拉桿最大受力Fmax；補(bǔ)償油缸總作用力P。

3.2 偏置式舊壓機(jī)同時閉合裝置程序設(shè)計

結(jié)構(gòu)參數(shù)K1、K2；偏距e；擺桿總長Rn；推桿長Ln；擺桿長Ri；拉桿長Li；油缸直徑D；拉桿最大受力Fmax；補(bǔ)償油缸總作用力P。

4 人機(jī)界面設(shè)計

壓機(jī)同時閉合裝置人機(jī)界面設(shè)計包括用戶給定的壓機(jī)類型（即新、舊壓機(jī)和纖維板、刨花板和膠合板熱壓機(jī)）；壓機(jī)層數(shù)；熱壓板長度、寬度、厚度；壓機(jī)開檔；產(chǎn)品厚度；墊板厚度以及板坯厚度等。同時，提供用戶所要求的壓機(jī)參數(shù)，如擺桿長度、拉桿長度以及其它參數(shù)等。

人機(jī)界面設(shè)計相關(guān)說明：

（1）文本框內(nèi)只能輸入數(shù)字；

（2）當(dāng)選擇壓機(jī)類型后，程序會自動將相關(guān)此壓機(jī)的層數(shù)添加到“層數(shù)（n）：”的下拉列表中，由用戶自行選擇層數(shù)。

（3）用戶從“請輸入?yún)?shù)”將熱壓板長度、寬度、厚度等參數(shù)輸入后，人機(jī)界面上有一個“計算”按鈕，點擊按鈕后，在“輸出結(jié)果”區(qū)有三張選項卡上分別顯示結(jié)構(gòu)參數(shù)、油缸直徑、拉桿最大受力等。

5 結(jié)論

通過設(shè)計基于C#設(shè)計開發(fā)的對多層壓機(jī)實時自動控制系統(tǒng)，減輕了以往人們設(shè)計壓機(jī)時繁重的計算工作，實現(xiàn)了人造板制造行業(yè)在壓制產(chǎn)品時，用戶根據(jù)要求設(shè)置產(chǎn)品參數(shù)，同時自動輸出壓機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，真正實現(xiàn)人機(jī)對話，改善工人的工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

［1］張彥玲.Visual Basic 6.0程序設(shè)計教程［M］.2009，9.

［2］王偉平，謝力生.基于VB的人造板多層熱壓機(jī)杠桿式同時閉合裝置專家系統(tǒng)設(shè)計［J］.林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備.2008.11.

［3］馬安紅.計算機(jī)編碼在人造板機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用［J］.產(chǎn)品與開發(fā)，2005：11,26-29.

［4］南京林業(yè)大學(xué).木工機(jī)械［M］.中國林業(yè)出版社，1987.12.

C# .Net Design Based on Real-time Multi-press Automatic Control System

WANG Weiping,CHEN Guizhi
（Hunan Vocational College of Automotive Engineering,Zhuzhou 412001）

Abstract:Currently, in the field of industrial control industrial users require more work-friendly interface, in order to improve people's working environment, improve product quality and production efficiency. This article was based on C# language designed for real-time multi-press automatic control system procedures, set parameters when pressing wood-based panels in accordance with the requirements for the users, realized the real man-machine dialogue to improve working environment, product quality and production efficiency.

Key words:C# language, multi-press, automatic control system, man-machine dialogue

基金項目：湖南省高?？蒲许椖俊叭嗽彀宥鄬訜釅簷C(jī)杠桿式同時閉合裝置專家系統(tǒng)設(shè)計”（編號：14C1203）。