配料控制系統(tǒng)
乳液聚合生產(chǎn)線特點:一是配方種類多;二是每個配方操作流程都不盡相同。針對這種工藝特點,我司開發(fā)了基于工藝可變的配方柔性控制系統(tǒng)。采用這種全新的控制技術(shù),使乳液生產(chǎn)的自動化水平有了根本性的改變,在國內(nèi)同類生產(chǎn)裝置中處于領(lǐng)先水平。
配方管理技術(shù):開發(fā)了基于配方數(shù)據(jù)庫的控制軟件,工藝操作步和配方原料參數(shù)由工藝工程師輸入,并保存在數(shù)據(jù)庫中。需要按哪個配方生產(chǎn),只要控制系統(tǒng)調(diào)用相關(guān)配方,軟件會自動向數(shù)據(jù)庫提取配方參數(shù),并按配方工藝和參數(shù)執(zhí)行控制程序。
工藝流程控制技術(shù):不同產(chǎn)品,其工藝配方、加料順序、加料模式、工藝步驟、控制模式都會不同,控制軟件可以管理工藝操作流程。工藝員只需要選擇相應(yīng)的操作流程步驟,并設(shè)定好配方參數(shù),配方就可以保存到數(shù)據(jù)庫,形成工藝配方,控制系統(tǒng)根據(jù)工藝配方執(zhí)行操作步驟,完成一個工藝配方的操作流程。
乳液生產(chǎn)線主要包括單體配料、引發(fā)劑和還原劑配料、物料滴加、聚合反應(yīng)、成品調(diào)和等工序。配方、操作順序、滴加、聚合溫度控制都由控制系統(tǒng)完成。反應(yīng)溫度采用串級+離散控制技術(shù),溫控效果優(yōu)于1℃。
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配方管理軟件 乳液生產(chǎn)線控制
性能參數(shù)
本案例包括4條乳液生產(chǎn)線,包括反應(yīng)釜4臺,預(yù)乳化釜4臺,高位滴加罐8個,調(diào)和釜4臺。預(yù)乳化釜和高位滴加罐采用稱重計量。
原料均為桶裝物料,原料品種繁多,產(chǎn)品種類也繁多,不同產(chǎn)品對應(yīng)的原料和數(shù)量都不相同,而且工藝過程也不僅相同。
首先根據(jù)工藝配方用泵依次把原料打入預(yù)乳化釜,預(yù)乳化釜稱重,每種進釜原料都通過稱重儀計量。抽料需要人工輔助,抽料區(qū)設(shè)置就地防爆觸摸屏,抽料配方參數(shù)從工藝工程師電腦下傳到顯示屏上顯示,操作人員只要按屏上顯示的原料種類和順序依次確認(rèn)好原料桶,依次啟動抽料按鍵即可,抽料到達(dá)配方量自動停泵,完成物料抽料作業(yè)。這種人工與電腦結(jié)合的抽料計量方式為我司原創(chuàng),能極大提高作業(yè)效率,并減少操作錯誤。
預(yù)乳化抽料完成后,物料通過計量泵按工藝要求滴加進聚合釜。滴加量通過預(yù)乳化釜的稱重重量變化計算出進料流量,進而控制計量泵,實現(xiàn)自動滴加控制。氧化劑和還原劑的滴加控制類似,只是在不同的階段操作滴加控制。
除了計量和滴加的穩(wěn)定可靠,聚合溫度控制對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。本項目溫度技術(shù)采用我司開發(fā)的串級和離散結(jié)合的溫度控制技術(shù),在乳液聚合反應(yīng)恒溫控制階段上應(yīng)用,達(dá)到了0.5℃左右的控制精度,效果很好。
配方是本案例的重點。
建配方過程如下:首先在PLC做好工藝步的單元子程序,然后選擇工藝步1à工藝參數(shù)賦值à選擇工藝步2à工藝參數(shù)賦值………. à選擇工藝步nà工藝參數(shù)賦值。完成配方后保存在配方庫。配方可以修改、刪除、拷貝。
按配方生產(chǎn)如下:配方庫查找配方à調(diào)用配方à控制命令和參數(shù)下傳到PLCà啟動配方生產(chǎn)過程控制。
配方運行操作畫面:
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