تشخیص و کنترل مایع تصفیه سطحی در فرآیند ساخت ورق PS (قسمت 2)

تشخیص و کنترل مایع تصفیه سطحی در فرآیند ساخت ورق PS (قسمت 2)

1. کنترل دستی.

این رویه رایج اکثر سازندگان نسخه های PS کوچک و متوسط ​​در کشور من است. عمدتاً در این واقعیت آشکار می شود که سیستم مدیریت داده کل خط تولید هنوز شکل نگرفته است. درجه اتوماسیون پایین است و تشخیص مایعات مختلف تصفیه اسید-باز در بخش فرآیند تصفیه سطح اغلب فقط توسط دستگاه نمایش داده می شود. با این حال، هیچ نظارت خودکار در زمان واقعی وجود ندارد، که در آن تشخیص غلظت با تیتراسیون آزمایشگاهی دستی تکمیل می شود، و محلول تکمیلی نیز به صورت دستی با تجربه انجام می شود. بنابراین بسیار تحت تأثیر عوامل انسانی قرار می گیرد. فرآیند کنترل دستی در شکل 3 نشان داده شده است:

(1) بازرسی منظم. در خط تولید، مخازن ذخیره هر محلول اسید-باز در بخش فرآیند عملیات سطحی مجهز به ابزارهای تشخیص غلظت اسید و باز مربوطه است. پنل های نمایشگر جعبه ای یا دیواری وجود دارد. غلظت بی‌درنگ اسید یا لیمو را در مخزن نمایش می‌دهد. در طول تولید عادی همانطور که واکنش ادامه دارد. غلظت محلول های اسید-باز مختلف درجات کاهش و تغییر متفاوتی دارند. از این رو. کارگران شیفت های خاصی را دنبال خواهند کرد. به طور مرتب شماره نمایش هر ابزار را بررسی کنید. پس از بازرسی منظم. کارگر به بازرس اطلاع می دهد تا نمونه ای را برای بررسی غلظت واقعی مایع تصفیه کند. همچنین. اگر مشکلی در فرآیند تولید وجود دارد. هنگامی که کیفیت صفحه تمام شده تحت تأثیر قرار می گیرد. کارگران همچنین نمونه هایی از مایعات تصفیه سطح را برای بازرسی می گیرند.

(2) تشخیص تیتراسیون آزمایشگاهی. تشخیص غلظت محلول در آزمایشگاه با تیتراسیون انجام می شود. بازرس نقطه پایان تیتراسیون را بر اساس تغییر رنگ نشانگر تعیین می کند. سپس با توجه به حجم محلول استاندارد مصرفی. نتایج را محاسبه و تجزیه و تحلیل کنید. غلظت دقیق محلول درمان را بدست آورید.

(3) مکمل دستی. کارگرانی که مسئول پر کردن محلول انبار هستند. پس از دریافت اخطار تکمیلی از بازرس. با توجه به اختلاف غلظت مربوطه. مقدار مشخصی محلول استوک را به جعبه درمان اضافه کنید. برای بازیابی غلظت محلول مورد نیاز فرآیند. مقدار مشخصی از محلول موجودی اضافه شده اغلب بر اساس تجربه عملی کارگران برای چندین سال است. به تدریج ارزش تجربه خاصی را دریابید.

2. کنترل نیمه اتوماتیک.

در حال حاضر. برخی از شرکت ها بر اساس تجربه کنترل دستی هستند. مجموعه ای از "دستگاه کنترل غلظت محلول نیمه اتوماتیک" طراحی شد که نمودار شماتیک آن در شکل 4 نشان داده شده است.

در خط تولید، هر مخزن گردش مایع تصفیه سطح مجهز به ابزارهای تشخیص غلظت اسید و باز مربوطه است. یک صفحه نمایش خارجی توسط سیم به هم متصل می شود. نمایش زمان واقعی غلظت اسید یا لیمو در مخزن در حال گردش.

همزمان. لوله هایی از مخزن ذخیره مایع خام به مخزن گردش مایع تصفیه منتهی می شوند. مقدار مشخصی از خروج مایع توسط یک شیر کنترل می شود. محلول استوک به طور مداوم به صورت قطره ای به مخزن تصفیه اضافه می شد تا غلظت مایع تصفیه در مخزن ثابت بماند.

مقدار چکیدن بلادرنگ محلول استوک. بر اساس سالها تجربه واقعی تولید توسط کارگران است و با شرایط سرعت و شرایط مختلف تولید به تدریج مجموعه ای از داده های تجربی شکل می گیرد که عموماً با "قطره در دقیقه" اندازه گیری و کنترل می شود.

3. تشخیص و کنترل خودکار.

در حال حاضر، برخی از تولیدکنندگان صفحه PS در مقیاس بزرگ در داخل و خارج از کشور، یک سیستم تشخیص خودکار برای غلظت محلول تصفیه را اتخاذ کرده‌اند که توسط یک کامپیوتر کنترل و نمایش داده می‌شود تا تشخیص خودکار غلظت محلول و تکمیل خودکار مجدد آن مشخص شود. راه حل اصلی

این نوع سیستم از سنسور غلظت محلول پیشرفته، سنسور دمای محلول و ابزار هوشمند مربوطه برای تشخیص غلظت و دمای هر مایع تصفیه سطح به صورت آنلاین استفاده می کند. از طریق رابطی که به طور خودکار غلظت و دمای داروی مایع را کنترل می کند، به کابینه کنترل اصلی رایانه متصل می شود و نتایج آزمایش به کنترل کننده مرکزی منتقل می شود. پس از محاسبه، کنترلر دستورات کنترلی را برای هدایت شیرهای برقی مقاوم در برابر اسید و قلیایی برای کنترل اسید هیدروکلریک و اسید سولفوریک ارسال می کند. و پر کردن خودکار مایعات تصفیه مانند لیمو در بخش چربی زدایی، تا کنترل خودکار غلظت و دمای بخش شیمیایی حاصل شود. با توجه به زمان واقعی و دقت کنترل خودکار، ثبات کیفیت پایه پایه و کیفیت فیلم اکسید به خوبی تضمین می شود.

4. مشکلات موجود

در حال حاضر غلظت محلول تصفیه سطح خط تولید تولیدکنندگان صفحات PS متوسط ​​و کوچک در کشور من به طور کلی به صورت دستی کنترل می شود. سیستم مدیریت داده کل خط تولید هنوز شکل نگرفته است، درجه اتوماسیون نسبتاً پایین است و به شدت تحت تأثیر عوامل انسانی است. معایب کنترل دستی عمدتاً در موارد زیر آشکار می شود:

(1) یک تاخیر زمانی وجود دارد. معمولاً نیم ساعت یا حتی یک ساعت تأخیر از بازرسی منظم کارگران تا اطلاع پرسنل آزمایشگاه برای نمونه برداری و آزمایش تا اضافه شدن نهایی محلول اصلی طول می کشد. در این فرآیند. غلظت مایع تصفیه سطح را نمی توان در زمان واقعی کنترل کرد و شرایط فرآیند در تولید واقعی قبلاً تغییر کرده است که قطعاً بر کیفیت عملیات زبری سطح صفحه تأثیر می گذارد و در نتیجه بر کیفیت صفحه نهایی تأثیر می گذارد.

(2) تأثیر عوامل انسانی. اولاً عملیات تیتراسیون به صورت دستی است. هنگامی که مقایسه نشانگر برای تعیین نقطه پایان تیتراسیون انجام می شود. مسلماً تحت تأثیر عوامل انسانی قرار می گیرد و بنابراین بر صحت نتایج آزمایش تأثیر می گذارد. ثانیاً، هنگام اضافه کردن محلول استوک، با عملیات دستی نیز انجام می شود و افراد مختلف استانداردهای تجربه متفاوتی را اجرا می کنند. استانداردهای اجرای هر شیفت نیز متفاوت است، به طوری که نمی توان شرایط فرآیند تولید را به طور پایدار و پیوسته کنترل کرد.

(3) اسید و قلیایی مصرف کنید. یک محلول اسید-باز استاندارد برای تشخیص تیتراسیون مورد نیاز است. با بهره برداری از خط تولید برای چندین سال. افزایش مصرف مواد اولیه. افزایش هزینه های تولید. (4) منابع انسانی را اشغال کنید. زیرا تشخیص تیتراسیون با عملیات دستی انجام می شود. بنابراین هر شیفت باید مجهز به بازرس تمام وقت باشد. این باعث افزایش هزینه های نیروی کار می شود. افزایش هزینه های تولید.

کنترل نیمه اتوماتیک از روش افزودن قطره ای محلول در زمان واقعی استفاده می کند که تا حدی نقص "تأخیر زمانی" کنترل دستی را جبران می کند، اما میزان پر کردن بی درنگ نیز با سال های تولید تعیین می شود. تجربه، و تضمین دقت دشوار است. . علاوه بر این، کنترل نیمه اتوماتیک همچنین شامل پیوند تشخیص است، بنابراین تأثیر عوامل انسانی و مصرف محلول اسید-باز استاندارد نیز وجود دارد.

در حال حاضر، اگرچه برخی از شرکت های تولید تخته Ps در مقیاس بزرگ با سرمایه گذاری مشترک چین و خارجی در چین از دستگاه های تشخیص و کنترل خودکار استفاده می کنند، توسعه و طراحی کل سیستم هنوز بومی سازی نشده است. به طور کلی، طرف خارجی شرایط فرآیند و الزامات کنترل خاص را تعیین می کند و تولید کنندگان حرفه ای داخلی طراحی سخت افزاری سیستم کنترل مربوطه را تکمیل می کنند و نرم افزار کنترل به طور کلی توسط طرف خارجی طراحی می شود.

بنابراین، برای اطلاعات فنی مربوط به سیستم کنترل خودکار و مسائل کلیدی طراحی سیستم کنترل، همه شرکت ها نگرش مخفی نگه داشتن آن را حفظ می کنند. این مشکل خاصی را برای سیستم کنترل خود توسعه یافته به ارمغان می آورد.

4. جهت گیری ها و مشکلات اصلی در تحقیق سیستم کنترل خودکار

1. انتخاب سنسور تشخیص غلظت اسید و قلیایی.

حسگرهایی برای تشخیص آنلاین غلظت اسید و قلیایی در مایعات. معمولاً برای تشخیص رسانایی مایع استفاده می شود که به طور غیر مستقیم غلظت مایع را منعکس می کند. از آنجایی که ترکیب شیمیایی اسید و قلیا تعیین می کند که غلظت اسید و قلیایی مایع با مقدار رسانایی آن متناسب است، غلظت اسید و قلیایی را می توان با تشخیص مقدار رسانایی مایع تعیین کرد. در حال حاضر. اکثر غلظت سنج های اسید و باز خانگی از نوع تماسی هستند یعنی به صورت الکترود با مایع مورد اندازه گیری برای اندازه گیری مقدار رسانایی در تماس هستند و از آن برای تعیین غلظت اسید و قلیایی استفاده می کنند. از مایع کشنده ترین عیب این روش این است که الکترود به راحتی خورده و آلوده می شود که به طور جدی بر دقت اندازه گیری و عمر مفید الکترود تأثیر می گذارد.

در انتخاب الکترودها بیشتر از آلیاژهای تیتانیوم، پوشش های ضد زنگ پاشیده شده از فولاد ضد زنگ و ... استفاده می شود. علاوه بر این، پروب های بدون الکترود حلقوی وجود دارد، اما قیمت آنها بالا است و پذیرفتن آن توسط برخی از شرکت های کوچک و متوسط ​​دشوار است.

2. طراحی و انتخاب الگوریتم های کنترل سیستم.

محلول تصفیه سطح در فرآیند تولید صفحه PS شامل انواع اسیدها و قلیایی ها می شود و هر محلول تصفیه اسید یا قلیایی به یک سیستم چند جزئی و هیسترزیس بزرگ تبدیل می شود، بنابراین نه تنها تشخیص غلظت زیادی وجود دارد. مشکل، همچنین مشکلاتی در طراحی و انتخاب الگوریتم کنترل غلظت وجود دارد.

در حال حاضر. به طور کلی از الگوریتم کنترل PID (تناسب، انتگرال، دیفرانسیل) و کنترل پیش بینی اسمیت استفاده می شود. نتایج ایده آل در کاربردهای عملی به دست آمده است. با تحقیقات بیشتر همچنین می تواند تکنولوژی کنترل فازی و سیستم خبره در زمینه کنترل را معرفی کند. ■(نویسنده از دانشکده مهندسی چاپ و بسته بندی دانشگاه صنعتی شیان است)