山东某国营大企业海外人才引进基地聚羧酸减水剂生产线

1、项目简介
        工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性技术。 自动控制(automatic control)是指在没有人员直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 聚羧酸减水剂产品自动化是一个交叉专业,既了解化工生产工艺,又了解自动化的人员较少。
        基于此并结合北京工业大学的过硬技术:
        ■北京工业大学是长期从事混凝土外加剂研究,特别是聚羧酸减水剂方面研究,具有聚羧酸减水剂生产工艺和发明专利十几项,达到国内外领先水平。
        ■北京工业大学嵌入式设计方面在行业内处于领先水平。

2、工艺流程介绍
        聚羧酸减水剂生产控制的几个重要环节:
        ●上料准备阶段
        ●滴加反应阶段
        ●浓度和酸碱度调节阶段
        ●出料生成完成阶

3、方案确定

        为了节约资源,降低成本,提高产品与工艺的结合度,我们采用MCU来做控制器。

4、方案优势
        本案例方案是针对新建聚羧酸减水剂生产线的自动化方案,配合最新的工艺流程,同时最大限度的融入客户的自身工艺需求,利用先进的自动化控制技术,达到生产的自动化、定制化。融合了现场操作工人使用的工控计算机系统,和管理人员、实验人员使用的计算机管理系统。让现场操作人员实现自动化生产、安全监控;让管理人员实现现场管理;实验人员完成数据分析。
        本案例方案也是针对原有老厂生产线的自动化改造方案。在最小限度改动原有生产设备的情况下,实现自动化改造。达到的效果超过了客户的预期,获得了客户的好评。
整个系统解决方案:

1)DCS结构:

【特点】

●以局域网为中心,容易扩展。

●积木式搭建。

●易扩充。

2)聚羧酸减水剂工业现场智能控制模块

        工业现场智能控制模块是我们的核心产品之一,主要以MCU(微处理器)为中心。采用独特的PID滴加控制算法,确保流量稳定。以反应釜为单元,以基于MCU的智能控制器为中心,可以完成复杂的滴加控制,包括:定速控制 、斜率控制、阶段变速控制、曲线控制。
        该产品将改进工业现场控制的方式,与工艺更紧密地结合,满足更灵活、更复杂的设计工艺,有利于提高控制效率、降低生产线的工业化成本。可以达到:
        ●多个罐同时上料(同时加料,省人省时),质量控制精确 定量加料0.
        ●各种滴加速度控制:滴加时间控制 连续4小时1分
        ●PH值在线控制,每批质量均匀

3)配套的工业现场控制、管理软件
        工业现场智能控制软件是与我们的工控模块相配套的软件产品之一,主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示,使得操作人员便于操作,以实现现场设备仪表信号的采集、处理,配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。

【特点】

●充分考虑用户体验,很强的实时交互性。

●传感器采集密度可达2秒1次。

●基于Windows界面风格,易上手。

5、软件开发
针对这套方案我们开发了两套窗口软件:

1)工业现场智能控制系统

2) 生产线数据库管理系统
        生产线数据库管理系统是与我们的工业现场智能控制系统配套的软件产品,主要实现工艺管理、配方管理;通过网络,根据权限可调出操作人员的现场操作记录,完成对现场的远程管理。
        以下为布局和操作界面图:

6、应用体会
        聚羧酸减水剂生产线的自动化系统与老厂生产线系统比较,实现了自动化控制,大大地提高系统的可靠性和极大地提高了设备自动化程度,并使操作程序更加简便,客户较为满意。