基于物联网的“智能+”配混系统将成塑料企业首选

发布时间:2020-02-13  栏目:新闻资讯  评论:0 Comments

摘要:据了解,基于物联网的“智能+”配混系统在电能节约与人工成本方面的作用十分可观。在塑料行业日趋激烈的竞争环境下,这一配混系统将倍受青睐。塑料制品企业生产实测数据显示,采用基于物联网的“智能+”配混系统生产塑料制品,比原生产工艺节电约30度/吨,且配料、供料环节减少人工2/3以上。
基于物联网的“智能+”配混系统将成塑料企业首选   基于物联网的“智能+”配混系统是一种全新的全自动的智能配混系统,以电脑控制的配料单元和混料单元为核心,结合储存、输送、自动化控制、原料进出库、成品进出库等单元,整个生产过程实现智能制造,再进一步延伸到物联网技术,用户通过手机就可对生产运营数据了如指掌。该系统是依据塑料(高分子复合材料)及各种新型环保材料的加工需求设计,具有自动化程度高、计量精度高、控制可靠、智能等特点。    塑料相对于金属、石材、木材,具有成本低、可塑性强等优点,在国民经济中应用广泛,塑料工业在当今世界上占有极为重要的地位。2001~2010年我国塑料制品产量年均增幅维持在15%以上。2010年我国塑料制品总产量为5830万吨,至2015年则达到了7560.8万吨。目前,世界人均消费PVC树脂约4.1公斤,发达国家人均消费量在12~16公斤,而我国人均消费量只有发达国家的六分之一,未来市场潜力巨大。    根据统计,2015年塑料制品行业规模以上的亏损企业有1687家,同比增长11.4%,说明市场竞争越来越激烈。过去在生产塑料制品时,原料进料、配料、输送、成品包装、出入库等主要靠人工+半自动,自动化程度低下,环境污染严重,产品质量不稳定、人工成本高。为节约人工成本,同时生产出质量稳定、生产效率高、生态环保且满足市场需求的产品,采用具有自动化程度高、计量精度高、控制可靠、智能等特点的基于物联网的“智能
”配混系统是规模制品和原料企业的首要选择。基于物联网的“智能+”配混系统将成塑料企业首选   基于物联网的“智能+”配混系统主要内容:    1)原料仓储及库存管理。几百到上千立方的多个原料仓,计重,传感,原料进入,使用情况的所有数据,库存量管控全部实现智能管理。不再需要容易出错的人工来统计。系统根据用户订单,自动计算各种原料库存量并下单采购、入出库。    2)高精度称重计量,误差最小控制在1克范围内。根据不同物料属性,多种计量方式。螺旋计量方式,设计有多种计量螺杆。    3)避免环境污染,除尘99%以上。    4)节能。传统方式,每吨料消耗电能在450-500度。通过各种优化设计,使用节能设备,现在可控制在400度左右/吨。    5)利用物联网技术,实现“智能
”配混。智能化配方管理,智能化生产管理,智能化维护,智能化采购与销售管理。    6)防架桥技术。流动性的差的物料防架桥技术,我们拥有发项发明专利。    7)大数据报表功能。原料数据、管理数据、采购数据、销售数据全部入数据库,并根据不同方式实现专业报表。自主开发的报表系统,正在申请专利中。    8)WINCC报警信息中选择需要的报警条目,当报警发生时发送到微信用户。建立微信用户列表,每个用户可分别配置不同的接收信息的类型,
以WINCC报警类型为分类条件。当然,也可以建立自定义的消息内容发送到指定用户,
实现群发通知广播功能。 (来自:中国塑料机械网)

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FML-自动配方管理生产线一、
概述:连续自动配料系统在化工、水泥、煤炭、冶金、饲料、食品等行业有很广泛的应用。澳德公司利用公司在机械设计、数据采集、控制技术和组态软件等技术上的优势开发出来的FML-自动配方管理生产线是为鞋业企业的鞋底配料工序专门量身定做的自动配方管理生产线。该系统具有功能全面、配料精度高、性价比高和极强的自动化程度并且具有对生产过程进行现代化的管理功能等特点,受到许多鞋业制造企业的欢迎。材料的配方包含了鞋业企业和产品的关键技术,也是决定产品质量和产品稳定性的一个重要因素。配料环节还是整个鞋业生产线的源头之一,其生产效率对整个生产线的效率有十分重要的意义。FML-自动配方管理生产线吸收了当前国际先进的配料工艺技术,设备采用全自动计算机控制系统;电子秤连续称重方式计量配料;系统可实现生产过程的自动控制和运行状态监测,具有完备的生产管理、可打印、配比自动调入和存储等功能。各个配料装置、输料装置和辅助设施均采用了成熟先进的技术和制作工艺。该设备成功地解决了鞋业行业中原料的配料精度以及原料的粘结问题,极大的提高了生产效率,减轻了工人的劳动强度和环境污染。随着市场竞争的不断加剧,各个企业的核心技术都需要保密,鞋业企业鞋底的原料配方是整个企业的技术核心,因此它的保密性显得尤为重要。FML-自动配方管理生产线能够很好的解决这个问题,生产现场操作人员只需通过扫描枪扫描生产代码就可进行生产而不需知道各种配方成分。FML-自动配方管理生产线是一套高性价比的设备。传统的配料系统是由一台配料机构配置一台控制器,然后由控制器连到计算机上。而FML-自动配方管理生产线中十六台配料机构只由一套控制器进行控制,这样大大降低了设备的成本。FML-自动配方管理生产线是一个配料精度高的设备。计算机通过现场的配料机构送来的物料重量信号和电机速度信号,经过预先设计好的程序的处理,来达到配料的精度。计算机上的监控软件采用美国的DAQFactory组态软件。该软件在Windows下的线程管理十分可靠,软件具有动画。该软件具有PID控制功能,可以十分可靠的控制配料的精度。FML-自动配方管理生产线是一套功能全面的设备。它具有多媒体报警机制,当设备发生故障时,如缺料、电机故障、机械机构故障、输送轨道故障等,设备可以通过报警器发出各种报警声并在电脑屏幕上显示相应的故障点。

近年来,随着涂料行业面临原材料价格不断上涨,人工成本大幅提高,新配方新工艺层出不穷,同行带来的残酷竞争,大多数企业对生产自动化程度要求越来越高,原有的粗放式生产模式已经远不能满足企业要求。企业对采用先进的生产技术来提高管理水平的需求迫在眉睫,其中的关键就是涂料生产的信息化、自动化技术。
涂料生产的自动化技术 涂料生产工艺及现状
乳胶漆生产分三个阶段:分散、研磨、调漆。
分散阶段一般是加入水、助剂、颜填料,高速分散成为不分层、无沉淀的浆料;研磨主要就是利用砂磨机将分散好的乳胶漆浆料中的颜填料研磨到工艺要求的细度;调漆主要就是将砂磨好的浆料加入乳液、色浆、助剂,此时产品称为乳胶漆。检测合格后,过滤、包装即为成品。
目前国内相当一部分涂料企业生产实行手工配料,根据每个产品对应的原料,按包装进行称量。助剂、乳液等液体料依然需要手工将物料从包装桶内移入计量容器内进行计量。由于用量不同,用量大的需要200Kg电子秤多个容器称重后累加记重
;用量少的要用3Kg的电子秤进行计量。颜填料等固体粉料根据供应商包装重量进行计量也要选择不同规格的秤体进行称量。由于乳胶漆生产工艺复杂;各种助剂、乳液、粉料品种较多;包装有大有小;用量有多有少;所以手工配料工作量大,配料的精度控制十分困难。虽然有些企业实施了液体自动化配料,但是粉料还没有使用自动化,所以员工的劳动强度还是较大,小料一般用量较少,使用人工配料因没有与上位机进行数据交互,物料消耗很难准确掌握。
在涂料行业中,非自动化配料的主要缺点有如下几点: ◆ 物料称量不准确
液体助剂乳液等称量分为多个包装桶,计量误差较大。粉料重量较大,计量不方便,而且根据原料商包装计量,难免有偏差。
◆ 称量工作量大
由于生产乳胶漆所用的主要原材料就是水、助剂、乳液、颜填料等,通过人工进行这些物料的称量,往往会导致工作量大,人工负荷较大。
◆ 仓库管理混乱
由于工程单和实际消耗不能迅速建立一一对应的关系,往往导致仓库管理的混乱,原料的实际消耗,还需要人工每天重新统计。这些现象很容易导致生产时才发现原料不够,但是账目上还有,此时再通过采购获得原料的话,严重影响了生产进度;或者会出现原料堆积占用库存,造成浪费等。
涂料生产的自动化技术
为了提高产品品质和涂料企业效益,确保配料准确和生产线长期可靠运行,必须采用涂料自动化信息化综合解决方案,其一就是采用电子称重技术完成配料的计量和控制,相对于流量计或料位计的计量方式,称重法配料系统可以用更经济的方式提供更高的测量精度,而且标定简单,轻松应对生产过程的改变和物料的变更,不管物料是液态、固态还是各种浆状物。在应用的过程中,由于称重传感系统不会直接接触物料,因此它不易受到物料的污染和腐蚀影响,从而拥有更高的精度和使用寿命。见图1和图2。

二、
主要性能参数和特点:1、系统共由16组料斗和称重机构组成,每个料斗装料量〉30公斤2、称料斗满量程为3公斤3、配料精度为100克±5克或2500克±20克4、每个配料循环时间《2分钟;系统生产效率
〉30包/小时5、系统具有自动下料,自动称重和自动装包的功能6、配方和生产任务由远程计算机下达并打印条码,系统操作在现场的触摸屏上进行。7、所有的系统均有密码设置。

图1 具有称量功能的反应釜

三、系统的组成和结构:本设备由原料供给计量系统、轨道输送系统、电器自动化控制系统和计算机控制系统等组成。1、
原料供给计量系统由16台独立的配料机构组成。根据不同的配方号,装在16个料斗中的原料由出料口处通过皮带输送到各自的称料斗中,输送量的多少可根据不同的配方将配比的大小输入电脑,按照预先设计的程序进行运行,达到自动控制原料的计量。为了防止有些原料的粘性造成结块,影响原料的出料顺畅和出料速度,造成生产效率的降低,在各自的配料机构中配备了一个搅料机构。

图2 曼德利公司的水性涂料生产线涂料车间

2、
轨道输送系统是由配料桶和输送机构等组成。根据配方号的不同通过计算机控制,配料桶可停留在预先设置的不同出料口位置进行接料,整个循环结束后会自动返回到初始位置。3、
电器自动化控制系统是由数据采集控制器、变频器、继电器、接触器等组成。该系统的核心采用了高可靠性的美国LabJack
U12数据采集控制器,它是一个PC-Based的控制系统。控制器通过中间继电器来控制设备的

通过计算机预先设置的程序,可使它们对整套设备进行有效的控制,使原料的出料顺畅、稳定,配料精度高,保证系统的生产效率以及整套设备运行的安全性。

◆ 自动化配料工艺简介
涂料车间设配料混合、研磨分散和调色包装三个工段。液体物料由电脑自动开启气动球阀和相关输送泵将物料送至反应釜,其重量由反应釜的称重模块自动称重,并在到达前计算出设定重量后自动关闭相关阀门和输送泵;固体物料经称重计量后,按照仪表显示配方依次加入,通过电脑记重每个粉料重量;高速分散完成后,电脑自动打开反应釜底阀、砂磨机、传输泵,将物料传送至调漆釜,砂磨完成后,电脑控制自动加入乳液、助剂,检验合格以后,开始过滤、称重包装。电脑记录所有物料加入量以及产品生产量,实现整个原料仓库、生产车间、成品仓库的完整的自动化操作及数据流的管理。图3和图4是应用中的自控系统。

四、
计算机控制系统:本控制系统为基于美国组态软件DAQFactory的PC-Based系统,它是由配方管理软件、生产计划软件和配料控制软件等三部分组成。这三套软件构成了一个网络交换系统。配方管理软件在研发中心运行,负责提供配方文件和料斗定义文件。它具有料斗查询、编辑管理功能、配方修改管理功能、历史配方查询功能和配方核实功能以保证配方的正确性(图一)。

图3 长陆公司的水性涂料全自动全自动电脑控制系统

配方管理软件主界面(图一)

图4 长陆公司的大型硅胶生产全自动大型全自动制胶控制系统

生产计划软件用于生产处,其读取文件的来源于存放文件的服务器。生产计划软件具

◆自动化生产线优点
涂料车间采用自动化配料工艺以后,主要的优点体现在规范投料顺序,减少劳动强度,提高称量精度,简化大粉投料,完成仓库车间的连接等等。
▲ 规范投料顺序
自动化投料系统规范了投料顺序,避免了员工投料的随意性,必需按照电脑内部的生产工艺流程,以及配方进行投料,这样即使是新刚刚经过培训的员工,照样可以很容易完成投料,大大缩短了员工培训上岗的时间。
▲ 减少劳动强度
员工只需要用气泵将物料加入料仓即可,不需要用手工称量,大大的减少了工作量,降低了劳动强度。
▲ 提高称量精度
水、助剂等液体料由电脑自动加入,控制误差可以在0.5%以下,精度得到了很大的提高。
▲ 简化大粉投料
大粉重量有电脑读出,再反馈到显示表上,便于操作人员进行操作,减少了每次配料进行台秤称量的麻烦,只要粗略地根据原料包装选择投料量进入车间,投料时根据重量显示投料,可以大大减少工作量,也提高了投料精度。
▲ 完成仓库车间的连接
通过电脑记录整个配料过程,完成原料仓库、车间、成品仓库的有效衔接,提高了工作效率为以后的办公无纸化打下了坚实的基础。
涂料生产型企业的信息化技术 小料人工投料、配送信息化技术
在涂料生产配方中,要添加许多关键的小料,由于小料对涂料成品品质的影响极大,还有许多小料的价格也极为昂贵,而且一旦管理不善,会对产品品质以及成本控制等造成严重影响,因此涂料企业的管理者一直在为改善小料配送的投放方法而绞尽脑汁。在有了先进的信息化技术后,对小料配料投放的管理就有了极大提高。例如,图5是一种小料投料人机交互系统。

图5 带有长陆公司人机交互系统的粉料投料站小料投料人机交互系统。

小料配送投料的管理系统功能有: ◆ 配方保密性
可以通过对产品配方加代号、编码以及系统加密等进行解决。 ◆ 准确性
采用智能化电子秤计量控制系统可以有预定身份识别码以及预置的本批次配方目标量的满足,一旦未按配方目标值或品种出错,系统将报警,若强行执行则必然记录在档,可以做到有据可查,追究责任。
◆ 真实性
采用将人工操作嵌入大的自动系统操作中,在仓库领料、现场投料过程中各环节可以互相印证。如重量、身份识别操作环环相扣,库存管理系统与配方操作系统互联互通,数据互相交换比对,杜绝弄虚作假。
原材料库存管理的数据采集技术
涂料生产控制系统与库存管理系统一体化才能实现有效品质、成本的无缝控制。
大宗原料一般进出厂由磅房过磅入库,小料由于品种多,用量参差,因此库存管理较为复杂。采用库存数据采集系统打造的数字化仓库可以完美解决问题,其主要功能有:
◆ 重量、身份双重确认。 ◆
所有原料动态数据实时入网,在上位机可查,可以实现异常报警。 ◆
配送领料电子化操作。领料员每一次按库区大屏幕指示领料,领料完毕确认后,重量、品种、配方号、时间、领料员等数据将自动存入库存电脑。

进出库电子化管理。出库时配送车确认执行配方无误方可出库,否则门禁系统报警。
重量身份双重确认后上传至计算机方可入库。见图6。

图6
长陆公司自主开发的领料配送使用的无线通讯基站与无线通讯基站:移动配送车无线收发显示器

涂料生产型企业的网络化技术
如果生产、库存依旧停留在手工记录数据,存在着人为因素,以及录入工作量过细、过多等等问题,会使企业ERP系统的效能大打折扣,仿如“空中楼阁”,好看不好上。
通过搭建已有生产、库存自动化信息化系统与生产调度室、采购部、实验室、财务部、销售部的ERP网络联接可以实现生产任务管理、原材料监控及采购管理、配方自动下达至生产系统、确保财务部门需要的原材料消耗统计报表的及时真实,以及成品存货情况以保证销售人员准确掌握交货动态等功能。
自动化信息化系统使涂料生产更加精细,产品品质更稳定,管理更轻松,成本控制更容易,使得整个涂料企业充分享受到信息化网络化带来的便利,效率之高,与之前的人工化生产相比,不可同日而语。
展望
采用自动化、信息化技术已经成为化工生产发展的必然趋势。随着物联网技术的完善发展使得涂料企业物料流、数据流实现完全自动化信息化成为现实。这对于企业管理意义重大,更有利于涂料企业做大做强。(end)

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