柔性称重数据并发采集和流程控制研究和应用.PDF

柔性称重数据并发采集与流程控制研究及应用 珠海市长陆工业自动控制系统有限公司 项进解 【摘要】 本文主要研究探讨流程工业数据并发采集与流程控制系统的技术路径和 技术手段，创新性地将WORK-FLOW 方法概念、并行采集处理与流程控制手段应用于 流程工业的企业MES 信息控制智能化系统，并探讨广泛适用于企业不同特征的工作流 路径的智慧型系统管控方法和手段，并结合实际案例予以呈现。 【关键字】 全产链信息自动化 工业配料称重 数据采集 流程管控 一、概述 流程工业中精细化工行业是最重要的行业分支，产品涉及工业原料、建筑、汽车、 装饰、防水、防火、食品、医药等工业生产与日常消费等诸多领域。预计2015 年我国 精细化工产值将达16,000 亿元；目前全球化工涂料市场近一半份额为世界10家顶级大 涂料公司瓜分，其优势是创新速度快，产品低污染、无公害，质量与环境标准高、装备 精良、产业集中度合理。 近年来，我国化工涂料行业也取得了突飞猛进的发展，2013年行业总体销售1200万 吨，营收达2000亿元人民币，并继续保持高速发展的态势，是全球发展最快、产业规模 最大的国家。但伴随我国化工涂料行业的迅速增长，也存在着如下问题： （1）创新能力不足、产品档次低、竞争力弱。中国中高端涂料市场占涂料市场的 45%，而这45%的中高端市场几乎全部被国外品牌占据。 （2）行业发展分散、不均衡、集中度不合理。 （3）装备差、生产工艺水平落后。大量国内企业生产装备简陋、手工操作，缺乏 机械化和自动化输送料系统、自动计量系统，质量控制体系，电脑工艺控制体系，自动 计量包装体系。 （4）产品安全环境卫生标准低。我国化工涂料类产品标准中，对环境及使用安全 可能造成巨大威胁的挥发性物质、苯烃类物质含量标准比国外标准普遍高出 5-10 倍， 如无改变，国内品牌的市场份额将继续缩小。 1 分析我国涂料工业存在的问题，在规模、技术、设备、管理、资本、品牌运营等方 面与国外先进企业相比相比均存在一定的差距，其中经营管理与装备的劣势愈显突出， 正因为此国内大型企业与小型企业在产品质量、成本等方面并无明显优势。因此为提升 我国化工涂料行业的整体水平，增强与国外品牌的竞争力，企业向专业化、规模化、集 团化方向发展，产品向功能化、环保型、节能方向发展成为必然的发展趋势。 根据我国涂料行业现状，都存在着物料属性复杂多变、多品种、小批量的典型生产 模式。由于产品种类多，工序不同，无法做到自动化控制生产，必须由人工进行手动生 产。这种生产模式存在诸多问题：  人为因素造成的错配、漏配、称量不准等，影响产品质量  人工操作行为的随意性，生产品质稳定度无法掌控  生产记录不完整、不及时、不准确、不真实，缺乏追溯。  无法及时提供原料消耗数据和生产数据  库存管理混乱，原料无法遵循先进先出原则  库存与生产管理台账滞后、数据难以及时真实反映生产状况和需求；  无法给ERP 和企业管理者提供完善的库存与物料损耗基础数据 这种生产模式主要靠人工操作记录设备运行基础数据，其无法保证生产记录的完整 性。而基础数据不准确，生产成本难以控制，增加了物料管理的难度。 满足平稳、批量准确、低损耗、高质量、高安全性、低环境影响等要求，是化工涂 料生产技术发展的趋势。柔性称重数据并发采集与流程控制系统就是基于精细化工尤其 是涂料行业中的现实和未来发展需求提出的主导技术路线。系统从原料源头抓起，实现 原料的批次管理并建立条形码标识，对配料、投料工序采用条码识别与防错控制，自动 生成化工品的生产批次，自动准确采集配料称重数据并自动记录生产过程数据和操作状 态，如配料记录、投料记录，对操作流程和操作行为进行正确引导和差错管控，从而实 现生产有序化、降低人工操作的错误率和偏差，杜绝数据的人工干涉，确保数据的真实 性，明确生产责任的细化作用，从而提高一次性生产效率和品质保障。 二、系统拓扑结构、技术刚要 系统的整体设计拓扑架构如图1： 2 图1 系统架构图 系统由自动化控制设备、工业智能称重数据控制仪表、称重传感器、过程控制仪表、 过程控制系统和计