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1 行業(yè)背景

精細(xì)化工是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域之一，是新材料的重要組成部分。精細(xì)化工產(chǎn)品種類多、附加值高、用途廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。大力發(fā)展精細(xì)化工己成為世界各國(guó)調(diào)整化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)、提升化學(xué)工業(yè)產(chǎn)業(yè)能級(jí)和擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益的戰(zhàn)略重點(diǎn)。

按照經(jīng)濟(jì)發(fā)展和合作組織（OECD）的規(guī)定，根據(jù)技術(shù)密集度的情況，汽車、機(jī)械、有色冶金、化工屬于中技術(shù)產(chǎn)業(yè)。作為化學(xué)工業(yè)分支的精細(xì)化工大體也屬于中技術(shù)范疇，但作為精細(xì)化學(xué)品的高性能化工新材料、制藥、生物化工等已確定屬于高新技術(shù)范疇。

表面活性劑是精細(xì)化工的主要產(chǎn)品之一，具有潤(rùn)濕或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用。表面活性劑除了在日常生活中作為洗滌劑，其他應(yīng)用幾乎可以覆蓋所有的精細(xì)化工領(lǐng)域。

2 之前的解決方案急需改進(jìn)

表面活性劑的生產(chǎn)中主要通過控制原料比例以及化學(xué)反應(yīng)器中溫度、壓力等化學(xué)反應(yīng)條件來保證化學(xué)反應(yīng)的順利實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)過程中通過比值控制，來嚴(yán)格控制不同原料的比例，通過溫度、流量串級(jí)控制來控制反應(yīng)器中的溫度，并且用壓力變送器、壓力控制器構(gòu)成單回路控制系統(tǒng)控制壓力恒定，最終實(shí)現(xiàn)精確控制表面活性劑生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的目的。

生產(chǎn)過程中涉及到裝載著不同原料的管道的區(qū)分以及識(shí)別，原有的方案采用接近開關(guān)來進(jìn)行管道接口到位的確認(rèn)，這種方式只能確保管道連接正常，但仍然需要人工確認(rèn)管道的正確性，存在一定的安全隱患，一旦發(fā)生錯(cuò)誤，造成的損失以及安全事故都是無法接受的。

3 BLident 解決方案

客戶經(jīng)過多方考察，對(duì)比了市面上不同品牌的RFID產(chǎn)品，最終選擇了圖爾克 BLident RFID系列產(chǎn)品。首先，圖爾克具備豐富的防爆RFID讀寫頭和載碼體型號(hào)可供選擇，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境需求。其次，搭配圖爾克的可編程網(wǎng)關(guān)，客戶可以方便地將 RFID設(shè)備集成到現(xiàn)有系統(tǒng)當(dāng)中，可編程網(wǎng)關(guān)的 Codesys運(yùn)行環(huán)境可以獨(dú)立完成 RFID的數(shù)據(jù)采集并實(shí)時(shí)傳送到客戶的控制系統(tǒng)。

控制器采用艾默生 DCS實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)控制。現(xiàn)場(chǎng)總線為 Profibus DP網(wǎng)絡(luò)，由于控制器距離現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，故通過光電轉(zhuǎn)換器連接到現(xiàn)場(chǎng)各個(gè) DP從站。負(fù)責(zé)原料管道識(shí)別的從站由圖爾克 BL67-PGDP可編程網(wǎng)關(guān)和BL67-2RFID-S模塊組成，連同光電轉(zhuǎn)換器集成在現(xiàn)場(chǎng)的防爆箱內(nèi)。讀寫頭與載碼體具備防爆認(rèn)證，分別安裝于管道兩端，用于標(biāo)記不同的輸送管道。由于只需要識(shí)別管道編號(hào)，數(shù)據(jù)量很小，客戶使用 RFID-S系列模塊完全可以滿足需求，同時(shí)可編程網(wǎng)關(guān)的強(qiáng)大功能可以自行處理RFID的讀寫控制，簡(jiǎn)化了客戶在控制器端的編程操作，大大降低了客戶在 RFID系統(tǒng)集成軟件方面的投入。

4 RFID 工作原理

RFID是 Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別。是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。當(dāng)裝有RFID標(biāo)簽的物體在讀寫頭感應(yīng)范圍內(nèi)接近讀寫器時(shí)，讀寫頭受控產(chǎn)生電磁場(chǎng)，安裝在物體表面的電子標(biāo)簽可以存儲(chǔ)一定量的數(shù)據(jù)，標(biāo)簽進(jìn)入讀寫頭的磁場(chǎng)范圍后通過電磁感應(yīng)原理將數(shù)據(jù)由RFID標(biāo)簽傳至讀寫頭，經(jīng)讀寫頭內(nèi)部微處理器處理后即可將電子標(biāo)簽貯存的信息讀取出來。

5 圖爾克 BLident RFID 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

圖爾克擁有多種防護(hù)等級(jí)的接口模塊（IP69K、IP67、IP20），能夠很好地適應(yīng)各種現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；高頻產(chǎn)品采用 ISO15693通訊標(biāo)準(zhǔn)，性能穩(wěn)定，兼容性強(qiáng)；采用模塊化設(shè)計(jì)，單個(gè)站最多支持8個(gè)通道，還可兼容常規(guī)數(shù)字量、模擬量的I/O模塊。可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同情況自由組合通道數(shù)，減少不必要的硬件采購(gòu)；BLident系列所有模塊都支持熱插拔，并且高頻HF和超高頻UHF讀寫頭可以安裝到同一個(gè)接口模塊上；支持ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ，ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ，ＥｔｈｅｒｎｅｔＭｏｄｂｕｓ－ＴＣＰ，ＰＲＯＦＩＮＥＴＩＯ，ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ等現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議；并可選配可編程網(wǎng)關(guān)，支持Codesys編程環(huán)境，簡(jiǎn)化了PLC編程；擁有多種類型載碼體和讀寫頭（金屬表面安裝、耐高溫，防爆等），滿足客戶各種工業(yè)環(huán)境下的安裝要求。

圖爾克的 RFID產(chǎn)品在化工行業(yè)上的這次成功應(yīng)用，得益于 BLident系列產(chǎn)品卓越的性能和靈活的應(yīng)用方式。隨著客戶對(duì)此類產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的不斷深入以對(duì)生產(chǎn)流程更加精益求精的需求，TURCK RFID產(chǎn)品在該領(lǐng)域?qū)?huì)擁有更廣闊的發(fā)展空間。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年10月刊