PLC对硫化剂半成品生产环节控制.pdfVIP

第一章 绪 论 1.1 课题研究的背景 硫化剂半成品生产环节主要由硫化剂聚合反应釜和生产流水线构成，硫化剂是一种橡 胶助剂，它是能使橡胶分子链起交联反应，使线形分子形成立体网状结构，可塑性降低， 弹性剂强度增加的物质。除了某些热塑性橡胶不需要硫化外，天然橡胶和各种合成橡胶都 需配入硫化剂进行硫化。橡胶经硫化后才具有宝贵的使用价值，力学性能大大提高。 国外生产橡胶助剂的大型企业都是跨国公司，其中最大的富莱克斯公司年销售额超过 6 亿美元，产品囊括了所有助剂产品，在世界上首创并率先工业化生产了硫化稳定剂和抗 硫化返原剂。其次是拜耳公司，其经营另有特色，拜耳公司经营促进剂、防老剂、防焦剂 等用量大的助剂产品，其子公司莱茵化学公司经营促进剂和防老剂及硫化剂的预分散体、 加工助剂、发泡剂及防护蜡等产品。另外，斯洛伐克彼特里密克斯、日本大内新兴公司等 [1] 是在本国生产，外国销售的区域性公司均生产用量大的助剂产品 。 据不完全统计，我国橡胶助剂总生产能力约为 14 万吨/年，年总产量超过10 万吨。生 产能力超过千吨的橡胶助剂企业有80 余家，分布在18 个省、市，形成了南京化工厂、山 东圣奥化工有限公司、沈阳东北助剂总厂、兰州化学公司有机厂、浙江永嘉化工厂、镇江 第二化工厂、四川染料厂、湖南株洲助剂厂等为代表的生产基地。自20 世纪80 年代以来， 橡胶助剂行业完成了20 类68 个新助剂产品的工业开发，产品品种由原来的100 多个扩大 [2] 到200 多个 。 反应釜则广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品行业，是用来完成 硫化、硝化、氢化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。 而在社会快速发展、竞争激烈的今天，提高生产效率，降低生产工艺成本，最大限度 的满足生产要求将直接决定各企业工厂能否紧跟社会脚步，赢得时间，占领市场甚至将决 定企业的生死存亡。为此，企业生产自动化无疑扮演着重要的角色，生产流水线自动化作 为工业自动化的一部分，能提高生产效率，降低工艺流程成本，最大限度的适应产品变化， 提高产品质量，它是现代化生产控制系统中的重要组成部分。 1.2 研究对象存在的问题 未进行自动控制前的工作流程：手动将三种原料加入聚合反应釜，手动打开热水阀加 入定量热水，按下高速按钮高速搅拌，人工观察温度计数值，温度达到85℃，关闭热水阀， 按下中速按钮进行中速搅拌，观察温度计数值，温度达到 135℃，手动打开冷水阀，按下 低速按钮进行低速搅拌，观察温度计数值，温度降到 120℃，关闭冷水阀，继续低速搅拌， 观察温度计数值，温度降到40 ℃，打开出料阀出料，等到反应釜中原料全部放空在进行清 洗工作，灌注、封装以及搬运都是由人工操作。 缺点及问题：（1）人工观察反应釜温度计，会产生误差导致加热时间过长或冷却时间 过长，导致原料浓度发生问题，出现不合格产品的概率大大增加。（2 ）人工来回切换加热、 1 冷却和搅拌状态，容易记混，使原料制作流程出现混乱，出现废料。（3 ）基本上所有工作 都是由人工操作进行，效率低下，工时与成本增加。 1.3 国内外研究现状 可编程控制器的产生可以追溯到上世纪60~70 年代，1969 年美国数字设备公司（DEC ） 根据美国通用汽车公司（GM ）对于用来取代继电器控制系统的新的电气控制装置所提出 的10 项指标，研制出世界第一台可编程控制器并在GM 公司汽车生产线上首次应用成功， [3] 实现了生产的自动化控制 。此后日本、德国等相继引入可编程控制器，使之迅速发展起 来。这一时期它主要用于顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，但当时只能进行逻 辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （Programmable Logic Controller ）。 20 世纪70 年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，可编程逻辑控制器 更多地具有了计算机的功能，不仅用逻辑编程取代硬件连线逻辑，还增加了运算、数据传 送和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。 这种采用微电脑技术的工业控制装置的功能远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，故称