開(kāi)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(shù)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(zhuān)利性的生產(chǎn)工藝訣竅。 我們公司: "楊州惠通聚脂技術(shù)有限公司", 經(jīng)過(guò)多年, 代用戶(hù)引進(jìn)生產(chǎn)設備, 經(jīng)過(guò)應用, 研究和開(kāi)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(jià)比進(jìn)口的同類(lèi)裝置低廉很多, 所以向國內許多用戶(hù)提供全套的生產(chǎn)設備和有關(guān)生產(chǎn)工藝。 同時(shí)還為許多國內用戶(hù)的老設備, 進(jìn)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(dòng)化監控系統, 曾用過(guò)進(jìn)口的 CCS, DCS和國產(chǎn)的 DCS, 都不大理想。 后來(lái)從進(jìn)口同類(lèi)設備當中, 發(fā)覺(jué)其監控系統, 是采用了美國 OPTO 22的 I/O 監控系統。 我們就這樣, 才開(kāi)始采用 OPTO 22 I/O監控系統, 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(shù)有限公司承建, 出口到泰國SUNFLAG 公司13,000 t/a 半連續聚酯裝置, 于2002年5月順利開(kāi)車(chē)結束。 該裝置采用一套從美國OPTO 22公司進(jìn)口, 以前端智能化 I/O 技術(shù)為基礎的現場(chǎng)分布式監控系統。 該系統采用雙線(xiàn)熱備, ARCNET 工業(yè)標準網(wǎng)絡(luò )與多個(gè)被放置在現場(chǎng)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(shí)作為工程師站使用）。 兩臺 OPTO 22的主控制器, 作為系統的雙機熱備之用。 并承擔數據交換與順序控制功能的硬件結構，六臺智能化 I/O單元, 于現場(chǎng)分擔通訊功能及進(jìn)行PID運算等低層處理任務(wù)。 系統監控配置中, 模擬量和數字量各占一半。 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）、數據交換等工業(yè)監控系統所必備的開(kāi)發(fā)軟件軟工具。

一、 半連續聚酯工藝流程介紹（見(jiàn)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，以一定流量連續不斷地加入酯化釜V-201，反應是在清晰點(diǎn)下進(jìn)行。酯化反應結束后，將物料移入縮聚釜V-401中進(jìn)行縮聚反應。

二、 關(guān)鍵工序的監控
1． 漿料的配制控制
    由于漿料來(lái)自該泰國公司的CP（連續聚酯）線(xiàn)，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(gè)矛盾，加上該裝置有間歇生產(chǎn)的特點(diǎn)（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(shí)際監控中，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(xiàn)需要根據生產(chǎn)調整參數），漿料的流向由監控系統根據總量控制。 相關(guān)的監控采用順序與聯(lián)鎖相結合，漿料的制備與EG的制備完全實(shí)現了全自動(dòng)。
 
2． 酯化內溫TI-201與柱頂溫TI-202的監控
    在聚酯的生產(chǎn)過(guò)程中，酯化內溫TI-201與柱頂溫TI-202的監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(chǎng)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系統的優(yōu)點(diǎn)。 將順序控制, 聯(lián)鎖控制和復雜回路算法, 完美地結合在一起，程序會(huì )根據當前的狀態(tài)（一些重要的參數諸如內溫、水接收量、液位等）得知酯化反應到第幾步，然后執行最新的控制方案，這樣既使工藝參數趨向穩定，又提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。下圖G-02是執行新程序前該泰國廠(chǎng)原采用工序的歷史趨勢圖(示意圖)。 G-03是執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)現采用復雜監控的效果。
 

                             圖G-02

                               圖G03

3． 物料移釜的監控
物料移釜的監控, 主要包含以下三大部分：

①判斷酯化與縮聚的進(jìn)程；

②壓力的監控；

③物料閥的控制順序及重要細節。

    既然移釜采用自動(dòng)物料閥，我個(gè)人認為必須把它用好。而不是僅僅降低工人的勞動(dòng)強度，應該充分利用自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)采用全自動(dòng)導料控制，節約了氮氣的用量，節省了反應時(shí)間，避免了誤操作。在該進(jìn)程中，先判斷工藝的操作狀況，而后作出判斷下一步的執行動(dòng)作，此閥門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉均累計時(shí)間，并能保證物料管內的物料排盡。從而大大地減少切片里的小黑點(diǎn)，壓力的控制保證了生產(chǎn)上的安全。同時(shí)也確保物料能夠充分的移釜，對生產(chǎn)監控, 起到穩定的作用。

4． 縮聚系統的監控
    以前縮聚的監控, 有很多人為的因素。每批次的反應時(shí)間不一致，真空帶料嚴重，而且冷凝器部位也出現堵料現象。我認為除了在設備上做些文章外，監控的重要性, 也不能忽視。這次泰國工程中采取了全自動(dòng)監控的設計，程序過(guò)程如下：縮聚開(kāi)始進(jìn)行時(shí)，先常壓一定時(shí)間，而后進(jìn)入低真空程控子程序PC401。 在此過(guò)程中，同時(shí)進(jìn)行溫度TI-401的控制，保證溫度能夠滿(mǎn)足工藝要求。本程序采用四次自動(dòng)換檔控制縮聚的進(jìn)行，換檔會(huì )根據溫度、功率、真空等參數進(jìn)行計算尋找換檔的時(shí)機。通過(guò)監測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． 主工藝總程序的監控
    通過(guò)多次實(shí)踐, 以及進(jìn)口裝置, 采用常規儀表進(jìn)行監控的經(jīng)驗，結合OPTO 22監控系統的特點(diǎn)，主要控制過(guò)程, 示如下圖G-04：

                               圖G-04
     
    在圖G-04中，小圖框表示步驟，實(shí)際控制時(shí), 該處會(huì )顯示顏色，"STEP"表示具體步驟數字顯示，"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。當程序執行到某步時(shí)，該處會(huì )顯示綠色。在"M"狀態(tài)時(shí)，步驟控制可參照現實(shí)人為修改，并且在其中自動(dòng)和手動(dòng)控制可以同時(shí)進(jìn)行。完全符合工藝操作的要求，關(guān)鍵步驟相應有針對多種狀況的不同的聯(lián)鎖監控。

三、 OPTO 22 SNAP I/O監控系統的特點(diǎn)
 
1． 可靠性高
    該OPTO 22 的SNAP I/O監控系統中的SNAP I/O