| 智能化控制在樹脂配料系統(tǒng)的應用 | 2020-01-10 |
| 摘 要：針對樹脂高耗能行業(yè)，受參數變化和外部干擾嚴重，提出了在自動配料系統(tǒng)中智能控制來降低能耗。將智能控制成功應用在樹脂自動配料系統(tǒng)中，采用S7-300及ET200相結合作為整個配料系統(tǒng)的控制、數據的運算、存儲與管理，實現集中監(jiān)視、分散控制。 0 引言 一般情況下，一套樹脂配料控制系統(tǒng)主要由上料系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、混合輸送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。通過控制系統(tǒng)將各個子系統(tǒng)進行綜合智能控制來達到節(jié)能降耗的目的。 1 上料系統(tǒng) 上料由接料斗、給料機、斗提機等配料系統(tǒng)構成；除碎樹脂、石英砂外的所有化工原料采用電動葫蘆單軌行車人工上料。電磁振動給料機用于把顆粒狀或粉末狀物料從貯倉或漏斗中均勻、連續(xù)、定量地給到帶式輸送機、斗提機等配料系統(tǒng)中。尤其在自動配料、自動控制等方面，實現生產流程自動化控制和集中控制。在給料時物料運行按拋物線軌跡前進，對給料槽體磨損小。該振動給料機結構合理緊湊、重量輕、整體重心偏移較小，安裝維修都很方便。 2 稱量系統(tǒng) 為了保證稱量速度和稱量精度，采用防爆地磅實時稱量系統(tǒng)，所有加料機均實現快、慢兩級加料速度。稱量時先采用快加方式，當稱量值接近設定值時，則采用慢加方式，直到達到設定值停止加料。 稱量系統(tǒng)是樹脂配料系統(tǒng)中最關鍵部分，尤其是一些粉料用量比較小，稱量精度要求高。如果采用傳統(tǒng)的稱量方法，很有可能因稱量不準確影響整個配料精度。本系統(tǒng)采用微小量程自動稱量裝置，為少量散狀物料提供一種將加料、稱量、排料自動一體化的稱量裝置。該裝置稱量時稱量部分與其它部分分離，每次稱量后稱量器被排空，不僅提高了稱量精度，同時節(jié)約成本，提高時效。 3 混合輸送系統(tǒng) 粉料經稱量系統(tǒng)稱好后放入混料機進行加液體（或汽）與定時混合，混合完畢后打開混料機的放料閘板，將混合料放入過渡倉。過渡倉中的粉料與稱好的碎樹脂渣同時均勻放入配合料斗提機，將料送入窯頭料倉。 4 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)可劃分為三個控制管理層：工程師操作員站、手動控制中心及遠程控制中心。如圖1所示。工程師操作員站系統(tǒng)以人性化的人機交互平臺形式直觀地監(jiān)視現場的運行狀況并實現自動控制。清晰的畫面描述工業(yè)控制現場，同時應用專業(yè)軟件開發(fā)平臺，完成對工藝現場溫度、壓力、流量、等實時監(jiān)視，記錄歷史數據，完成生產參數記錄，手/自動狀態(tài)、配料系統(tǒng)狀態(tài)、保護狀態(tài)系統(tǒng)以聲光報警形式預警，保證系統(tǒng)在全自動控制模式的穩(wěn)定運行。 （1）工程師操作員站。主要負責監(jiān)視整個原料處理和配料工藝流程、現場稱量數據、配料系統(tǒng)狀態(tài)；控制配料系統(tǒng)運行；配料參數調整及操作方式、報警、參數的記錄、顯示與打印。（2）手動控制層。主要用于配料過程的監(jiān)視、手動干預；通過從站和控制柜按鈕操作人員可以脫離自動流程根據現場情況、工藝調度要求來直接操控現場配料系統(tǒng)。（3）就地控制。為了更加快速、靈活地控制現場回路，對樹脂配料生產過程中關鍵的機械電氣配料系統(tǒng)配置就地控制功能完成機旁控制；充分緩解現場控制回路錯綜復雜性，有利提高配料系統(tǒng)就地控制性能，提升工作效率。 為了使工藝配料系統(tǒng)的橫向配合達到化，系統(tǒng)以窯頭料倉物位為紐帶，將配料生產和熔制生產緊密銜接，完成樹脂原料供給與消耗無縫聯動，杜絕生產狀況誤判，減少滯動、誤動、擾動，提高能效。首先控制系統(tǒng)將S7-300、ET-200集成網絡一體化模式，窯爐、配料系統(tǒng)數據統(tǒng)一儲存、管理和共享。其中，工藝配料系統(tǒng)的相關參數由過程控制站實時更新存儲，同時將更新后的數據參數另存到PLC主控器的存儲卡中。系統(tǒng)依托對當前配料系統(tǒng)運行參數的監(jiān)測引入到生產過程中，在各個工藝轉換點自動修正，使每臺工藝配料系統(tǒng)在整個系統(tǒng)生產過程中充分發(fā)揮單位時間帶來的精度提升，實現配合。 5 軟件與信息技術 系統(tǒng)以能效控制為目的，完成智能化自動配料功能，多方面實現工藝過程控制的效能管理。 （1）故障自處理功能。故障自處理功能實際上是模仿人為處理故障的方式去自動處理系統(tǒng)運行中遇到的問題，這是系統(tǒng)智能化的一個體現。（2）多料方互備功能。這一功能主要體現在備用配方生產線任意切換下的自動運行，保證生產正確科學的連鎖、互鎖及時序關系。（3）時效控制功能。這是區(qū)別于普通簡單控制系統(tǒng)的重要指標，不同于單一連鎖、互鎖、時序關系。控制系統(tǒng)完成各個配料系統(tǒng)橫縱時效運行配合均衡，以提高效率、產品質量、降低能耗。（4）物料特性管理功能。系統(tǒng)將每臺防爆地磅的每種物料都設計一種一套特性參數管理模塊，包括穩(wěn)定時間、穩(wěn)定重量、流量報警等等，實現物料不同，物料性能不同的精確計量優(yōu)化功能。（5）*的報表與查詢功能。除了配料報表的紀錄，系統(tǒng)新增配料系統(tǒng)故障報表等多個歷史報表。所有報表可隨時任意時段查詢并統(tǒng)計。可自動轉存為電子表格等通用格式，完成遠程讀取與察看。（6）遠程技術支持功能。通過工業(yè)遠程桌面，我們可以在千里之外，進行遠程診斷和問題的解決，這不僅省去了電話溝通更縮短了問題的處理時間。 6 結束語 本文闡述了在樹脂工程中智能控制自動配料系統(tǒng)的一些應用，通過實踐證明本方案是科學可行的，能較好地解決樹脂自動配料系統(tǒng)高能耗問題，滿足樹脂、化工等領域需求，具有良好的推廣應用前景。 | |
