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    開始生產(chǎn)化纖抽絲的前一工序, 要把聚脂加工成為 "切片" 的原料這一工序, 技術要求高而難度又比較大。 這種生產(chǎn)工藝, 以前只有兩三間國際跨國大企業(yè)所擁有, 帶專利性的生產(chǎn)工藝訣竅。 我們公司: "楊州惠通聚脂技術有限公司", 經(jīng)過多年, 代用戶引進生產(chǎn)設備, 經(jīng)過應用, 研究和開發(fā), 終于掌握了其中的訣竅, 成為有我們公司自己特色的生產(chǎn)工藝。 因為造價比進口的同類裝置低廉很多, 所以向國內(nèi)許多用戶提供全套的生產(chǎn)設備和有關生產(chǎn)工藝。 同時還為許多國內(nèi)用戶的老設備, 進行了改造。 這些生產(chǎn)裝置, 除了被出口到泰國去之外, 還被出口到印尼, 巴基斯坦等國家去。

    期間上述裝置的自動化監(jiān)控系統(tǒng), 曾用過進口的 CCS, DCS和國產(chǎn)的 DCS, 都不大理想。 后來從進口同類設備當中, 發(fā)覺其監(jiān)控系統(tǒng), 是采用了美國 OPTO 22的 I/O 監(jiān)控系統(tǒng)。 我們就這樣, 才開始采用 OPTO 22 I/O監(jiān)控系統(tǒng), 作為上述聚脂切片的生產(chǎn)裝置的自控部份。

    由揚州惠通聚酯技術有限公司承建, 出口到泰國SUNFLAG 公司13,000 t/a 半連續(xù)聚酯裝置, 于2002年5月順利開車結(jié)束。 該裝置采用一套從美國OPTO 22公司進口, 以前端智能化 I/O 技術為基礎的現(xiàn)場分布式監(jiān)控系統(tǒng)。 該系統(tǒng)采用雙線熱備, ARCNET 工業(yè)標準網(wǎng)絡與多個被放置在現(xiàn)場的智能化 I/O單元的連接，配備了兩臺工業(yè)級計算機, 作為操作站（亦可同時作為工程師站使用）。 兩臺 OPTO 22的主控制器, 作為系統(tǒng)的雙機熱備之用。 并承擔數(shù)據(jù)交換與順序控制功能的硬件結(jié)構，六臺智能化 I/O單元, 于現(xiàn)場分擔通訊功能及進行PID運算等低層處理任務。 系統(tǒng)監(jiān)控配置中, 模擬量和數(shù)字量各占一半。 軟件亦配用了OPTO 22公司所提供3.0E版本的FactoryFloor Suite，集成組態(tài)套裝軟件包, 作為組態(tài)（OptoControl）、圖形（OptoDisplay）、數(shù)據(jù)交換等工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)所必備的開發(fā)軟件軟工具。

一、 半連續(xù)聚酯工藝流程介紹（見圖 G-01）

                                圖 G-01

    本項目所采用的工藝, 是以PTA和EG為主要原料，采用直接酯化間歇縮聚的生產(chǎn)工藝。直接酯化法是將釜V-201內(nèi)預先留有一定量的BHET的低聚體，先將一定摩爾比的PTA與EG漿液，以一定流量連續(xù)不斷地加入酯化釜V-201，反應是在清晰點下進行。酯化反應結(jié)束后，將物料移入縮聚釜V-401中進行縮聚反應。

二、 關鍵工序的監(jiān)控
1． 漿料的配制控制
    由于漿料來自該泰國公司的CP（連續(xù)聚酯）線，不受本裝置控制，而且與本工藝的摩爾比（mol）不一樣。這就存在了一個矛盾，加上該裝置有間歇生產(chǎn)的特點（酯化到縮聚需要導料），漿料的控制與EG（乙二醇）的添加必須銜接好，這樣在實際監(jiān)控中，設定EG的計量與漿料的總量為一PID控制回路，漿料的速度由CP控制（因CP線需要根據(jù)生產(chǎn)調(diào)整參數(shù)），漿料的流向由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)總量控制。 相關的監(jiān)控采用順序與聯(lián)鎖相結(jié)合，漿料的制備與EG的制備完全實現(xiàn)了全自動。
 
2． 酯化內(nèi)溫TI-201與柱頂溫TI-202的監(jiān)控
    在聚酯的生產(chǎn)過程中，酯化內(nèi)溫TI-201與柱頂溫TI-202的監(jiān)控一直是比較難處理的，加上一些輔助工藝的先天不足，許多廠家往往采用人盯的辦法，但就是達不到理想效果。 這次在該出口裝置中, 充分利用了OPTO 22 SNAP I/O系統(tǒng)的優(yōu)點。 將順序控制, 聯(lián)鎖控制和復雜回路算法, 完美地結(jié)合在一起，程序會根據(jù)當前的狀態(tài)（一些重要的參數(shù)諸如內(nèi)溫、水接收量、液位等）得知酯化反應到第幾步，然后執(zhí)行最新的控制方案，這樣既使工藝參數(shù)趨向穩(wěn)定，又提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。下圖G-02是執(zhí)行新程序前該泰國廠原采用工序的歷史趨勢圖(示意圖)。 G-03是執(zhí)行新程序后的該工序的歷史趨勢圖, 從兩圖中, 可以明顯地發(fā)現(xiàn)采用復雜監(jiān)控的效果。
 

                             圖G-02

                               圖G03

3． 物料移釜的監(jiān)控
物料移釜的監(jiān)控, 主要包含以下三大部分：

①判斷酯化與縮聚的進程；

②壓力的監(jiān)控；

③物料閥的控制順序及重要細節(jié)。

    既然移釜采用自動物料閥，我個人認為必須把它用好。而不是僅僅降低工人的勞動強度，應該充分利用自動化的優(yōu)點。通過采用全自動導料控制，節(jié)約了氮氣的用量，節(jié)省了反應時間，避免了誤操作。在該進程中，先判斷工藝的操作狀況，而后作出判斷下一步的執(zhí)行動作，此閥門的開啟與關閉均累計時間，并能保證物料管內(nèi)的物料排盡。從而大大地減少切片里的小黑點，壓力的控制保證了生產(chǎn)上的安全。同時也確保物料能夠充分的移釜，對生產(chǎn)監(jiān)控, 起到穩(wěn)定的作用。

4． 縮聚系統(tǒng)的監(jiān)控
    以前縮聚的監(jiān)控, 有很多人為的因素。每批次的反應時間不一致，真空帶料嚴重，而且冷凝器部位也出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。我認為除了在設備上做些文章外，監(jiān)控的重要性, 也不能忽視。這次泰國工程中采取了全自動監(jiān)控的設計，程序過程如下：縮聚開始進行時，先常壓一定時間，而后進入低真空程控子程序PC401。 在此過程中，同時進行溫度TI-401的控制，保證溫度能夠滿足工藝要求。本程序采用四次自動換檔控制縮聚的進行，換檔會根據(jù)溫度、功率、真空等參數(shù)進行計算尋找換檔的時機。通過監(jiān)測100多批的切片質(zhì)量指標，可以得出此程控是十分可行的。

5． 主工藝總程序的監(jiān)控
    通過多次實踐, 以及進口裝置, 采用常規(guī)儀表進行監(jiān)控的經(jīng)驗，結(jié)合OPTO 22監(jiān)控系統(tǒng)的特點，主要控制過程, 示如下圖G-04：

                               圖G-04
     
    在圖G-04中，小圖框表示步驟，實際控制時, 該處會顯示顏色，"STEP"表示具體步驟數(shù)字顯示，"M"表示MANUAL，"A"表示AUTO，該圖表示第一酯化反應分為11步，第一酯化反應分為10步，縮聚反應分為15步。當程序執(zhí)行到某步時，該處會顯示綠色。在"M"狀態(tài)時，步驟控制可參照現(xiàn)實人為修改，并且在其中自動和手動控制可以同時進行。完全符合工藝操作的要求，關鍵步驟相應有針對多種狀況的不同的聯(lián)鎖監(jiān)控。

三、 OPTO 22 SNAP I/O監(jiān)控系統(tǒng)的特點
 
1． 可靠性高
    該OPTO 22 的SNAP I/O監(jiān)控系統(tǒng)中的SNAP I/O