PLC自動化技術(shù)在涂料生產(chǎn)中的應(yīng)用

李冠榮

廣東金寶力化工科技裝備股份有限公司 廣東佛山 528000

涂料產(chǎn)品是建筑、電子、機械等行業(yè)都需要的材料，好的涂料需要優(yōu)良的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備。自動化涂料成套生產(chǎn)設(shè)備將PLC技術(shù)應(yīng)用在涂料制造上，較好地解決了涂料生產(chǎn)存在的人力成本大、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。然而，涂料種類繁多，生產(chǎn)分批次進行，各類原材料復(fù)雜多樣，以至于全自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)面臨諸多困境，如何將PLC技術(shù)完全高效應(yīng)用于涂料行業(yè)，并帶領(lǐng)涂料行業(yè)突飛猛進的發(fā)展，是現(xiàn)如今涂料界亟待解決的問題[1]。

1 PLC自動化技術(shù)概述

PLC是可編程控制器的簡稱，是一種專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的計算機系統(tǒng)，可以控制各種工業(yè)生產(chǎn)過程的電子裝置。由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電子技術(shù)，PLC技術(shù)具備適用性強、可維修性強、可操作性強、自動化程度高、可靠性高、體積小、能耗小、建造成本低、重量輕和功能齊全等優(yōu)點，深受設(shè)備設(shè)施工程技術(shù)人員歡迎，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、建材、紡織、石油和汽車等行業(yè)，主要用于設(shè)備的邏輯、計量、運動和過程控制以及儀器數(shù)據(jù)銜接處理、通信和網(wǎng)絡(luò)等方面。目前，隨著科技的飛速發(fā)展，PLC得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)自動化三大技術(shù)支柱之一，越來越多的生產(chǎn)設(shè)備和現(xiàn)場操作都被PLC自動控制所取代，PLC控制器強大的功能和數(shù)據(jù)處理能力被喻為工業(yè)控制的靈魂，引領(lǐng)工業(yè)生產(chǎn)走向智能化、自動化、現(xiàn)代化。

2 PLC自動化技術(shù)在涂料生產(chǎn)中的運用

2.1 應(yīng)用優(yōu)勢

一是加料工序，涂料生產(chǎn)中的加料過程控制是相當(dāng)重要的，傳統(tǒng)的人工投料存在一定的誤差，還容易弄混原材料。而采用PLC技術(shù)自動投料，可以快速地按照既定順序投入保質(zhì)保量的原材料，提高生產(chǎn)效率。

二是調(diào)配工序，傳統(tǒng)的人工調(diào)配對溫度的控制力度差，往往會導(dǎo)致熱穩(wěn)定差的原材料防腐劑和防霉劑由于溫度過高而失效，從而影響成品涂料的性能。PLC技術(shù)有比較齊全的溫度控制功能，在制漿時，能保護熱穩(wěn)定性差的原材料，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性，確保涂料產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。

三是分散工序，PLC技術(shù)可以靈活地控制攪拌器的轉(zhuǎn)速，有助于自動連續(xù)地生產(chǎn)，以免手工提速造成顏料與填料分散效果不佳，造成后期磨料稠度高，如未及時調(diào)速，分散將無法進行，時間一長，涂料產(chǎn)品就會產(chǎn)生絮凝、結(jié)塊、不穩(wěn)定等現(xiàn)象，嚴重時物料旋轉(zhuǎn)阻力過大導(dǎo)致磨料溫度過高，甚至有可能被細菌污染而報廢。

四是包裝工序，無PLC控制的包裝機精度低、沒法實現(xiàn)產(chǎn)品的精確計量，而PLC技術(shù)可自動控制包裝過程，可以在不同的包裝規(guī)格和重量中自動切換，快速準(zhǔn)確地對涂料產(chǎn)品進行包裝，節(jié)省人力成本，提高包裝效率。

2.2 應(yīng)用困難

目前，采用PLC技術(shù)控制生產(chǎn)設(shè)備仍然難以克服涂料生產(chǎn)中某些困難，因為大多數(shù)PLC技術(shù)主要用于設(shè)備的連續(xù)控制，但在涂料生產(chǎn)中，不同涂料產(chǎn)品的配方差異很大，所需要的原材料、輔料多達上千種以上，這決定了涂料生產(chǎn)過程不易實現(xiàn)自動化和連續(xù)化。雖自動化涂料設(shè)備開發(fā)商針對不同的涂料生產(chǎn)工藝提供了對應(yīng)的PLC生產(chǎn)過程控制軟件包，但涂料生產(chǎn)流程普遍采用多臺件組合式裝置，而不是全自動控制系統(tǒng)。再則，涂料生產(chǎn)分批次進行，每次生產(chǎn)工藝、原材料配比、客戶需求等方面均不一致，涂料配方不停地變動，造成PLC控制起來比較困難。

2.3 應(yīng)用優(yōu)化

近年來，隨著經(jīng)濟的快速，部分涂料企業(yè)原有的涂料生產(chǎn)線布置方式逐漸不能滿足日常生產(chǎn)需要。涂料生產(chǎn)車間布局不合理，生產(chǎn)線自動化水平不高，已經(jīng)嚴重阻礙了企業(yè)的發(fā)展。企業(yè)應(yīng)在涂料核心組件上下功夫，提高生產(chǎn)效率，增強產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效益。第一，配料工序是涂料生產(chǎn)過程中最重要的工序之一，這道工序被戲稱為“咽喉”工序，足以可見它的重要性。在生產(chǎn)過程中，可以運用計算機技術(shù)準(zhǔn)確調(diào)用儲存好的技術(shù)配方，通過PLC技術(shù)精準(zhǔn)控制氣動閥，可實現(xiàn)按配方自動核實不同涂料產(chǎn)品原材料的種類、重量、順序，并自動投料，保證涂料成品質(zhì)量穩(wěn)定。第二，在分散工序中，可以根據(jù)不同的工藝階段適當(dāng)調(diào)整PLC轉(zhuǎn)速控制量程，充分滿足各工藝過程中不同的工藝要求，同時植入液壓升降、360度回轉(zhuǎn)等功能模塊，達到迅速混合、分散、細化的效果，并配置多個備用容器，實現(xiàn)一機多用，提高生產(chǎn)效率。第三，通過PLC技術(shù)自動控制研磨溫度、釜內(nèi)壓力、研磨時間、攪拌速度，確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定地進行；第四，集合遠程ERP、QC監(jiān)控、PLC技術(shù)等多項技術(shù)將生產(chǎn)過程工藝特點、控制要求和定量配比過程結(jié)合起來，引入全自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將現(xiàn)場操作、中控和監(jiān)控等整合起來，有效提升系統(tǒng)的智能化水平；第五，成品灌裝，需要根據(jù)產(chǎn)品的物理特性來選擇合適的自動包裝機，還需要將稱重技術(shù)與PLC控制系統(tǒng)有機結(jié)合，這既節(jié)省了勞動力，提高了包裝效率，還有效解決了人工控制手動閥存在的問題[3]。

3 結(jié)語

PLC技術(shù)推動傳統(tǒng)技術(shù)改造，促進新型工業(yè)的發(fā)展，在國內(nèi)得到迅速推廣、普及，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制領(lǐng)域，在涂料行業(yè)中，PLC技術(shù)也發(fā)揮著重大的作用。PLC技術(shù)應(yīng)用于涂料生產(chǎn)中加料工序、調(diào)配工序、分散工序、包裝工序，起到提高生產(chǎn)效率、消除人工配料誤差、提升成品質(zhì)量、節(jié)約人工成本等作用，但其應(yīng)用存在過程控制不連貫，全自動控制難以開展等困難，這就需要我們不斷優(yōu)化PLC應(yīng)用效果，早日實現(xiàn)涂料生產(chǎn)全過程自動化。