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腈綸纖維行業(yè)----濕法兩步法—凝固槽DMAC在線溶液濃度控制解決方案

一、應(yīng)用背景：         
1.  濕法生產(chǎn)工藝流程：

    采用DMAC濕法兩步法生產(chǎn)腈綸纖維。聚合物在原液與DMAC溶液相混合,配制成100℃原液膠,通過(guò)計(jì)量泵經(jīng)過(guò)噴絲板,進(jìn)入DMAC凝固浴中,膠體內(nèi)的DMAC與凝固浴中的DMAC進(jìn)行解析,形成一恒定的濃度平衡。準(zhǔn)確測(cè)量DMAC濃度,可適時(shí)控制凝固浴中的補(bǔ)給水的量。DMAC濃度的變化直接造成絲束發(fā)脆和絲束并絲等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。穩(wěn)定的DMAC濃度環(huán)境對(duì)腈綸纖維成絲內(nèi)在質(zhì)量起關(guān)鍵的作用。

二、現(xiàn)有控制方法存在的問(wèn)題和缺陷：

    原有生產(chǎn)線測(cè)量成絲凝固浴的DMAC濃度采用化驗(yàn)分析方法,每2h取樣一次,取樣后在中心化驗(yàn)室由化驗(yàn)員用實(shí)驗(yàn)室型的阿貝折光儀測(cè)量。這種測(cè)量方法對(duì)工藝數(shù)據(jù)滯后、取樣環(huán)境、溫度變化、人工操作、儀器受周圍環(huán)境等因素都對(duì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性造成影響。不能隨工藝條件的變化做適時(shí)地調(diào)整,這樣就不能夠保障產(chǎn)品的穩(wěn)定的質(zhì)量指標(biāo)。我公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的DMAC在線濃度儀、在線濃度計(jì)及DMAC在線折光儀就很好的解決了此問(wèn)題。

三、濕法生產(chǎn)線凝固槽DMAC溶液濃度測(cè)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品簡(jiǎn)介（DMAC在線濃度儀、DMAC在線濃度計(jì)）

濕法生產(chǎn)線凝固槽DMAC溶液濃度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)（DMAC在線折光儀）是我公司自主研發(fā)的高科技產(chǎn)品，*了國(guó)內(nèi)在濕法生產(chǎn)線凝固槽溶液測(cè)控方面的空白。

凝固槽DMAC溶液濃度智能控制系統(tǒng)，采用高分辨率的DMAC溶液在線濃度傳感器進(jìn)行全自動(dòng)測(cè)量，避免人為測(cè)量誤差，測(cè)量精度高，并帶有精確的自動(dòng)溫度補(bǔ)償來(lái)保證在不同的測(cè)量環(huán)境下，能客觀精準(zhǔn)地測(cè)量出DMAC溶液的濃度。同時(shí)搭載高分辨率檢測(cè)單元，通過(guò)*的在線濃度傳感器和高速處理器，從*代產(chǎn)品到第四代產(chǎn)品，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)組網(wǎng)、探測(cè)器自動(dòng)清洗、濃度快速調(diào)節(jié)、停機(jī)排液等多功能于一體的控制系統(tǒng)。

四、DMAC濃度智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)品（DMAC在線濃度儀）特點(diǎn)   

4.1 CY-MC濃度控制儀（為可選件）

1、 5.6英寸TFT真彩液晶顯示屏； 

2、強(qiáng)大的控制功能，集成PID控制，上下限控制，報(bào)警輸出等； 

3、內(nèi)置4～20mA模擬量輸出及繼電器輸出用來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 

4、內(nèi)置4～20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào)變送輸出； 

5、RS485通訊輸出，MODBUS RTU通訊協(xié)議；  

6、可以自定義控制方式，清洗方式，自動(dòng)清洗時(shí)間以及清洗間隔時(shí)間；

7、內(nèi)置EEPROM，所有參數(shù)*保存在主機(jī)，掉電不丟失； 

8、內(nèi)置傳感器自診斷功能，可能的故障一目了然； 

9、內(nèi)置實(shí)時(shí)曲線，方便追溯歷史數(shù)據(jù)； 

10、內(nèi)置USB2.0端口，數(shù)據(jù)導(dǎo)出非常方便； 

11、內(nèi)置4路DC24V@65mA輸出 

12、嵌入式儀表盤(pán)安裝，方便系統(tǒng)集成； 

13、環(huán)境溫度 0--50℃； 

14、電源： 110/220VAC、50/60HZ ，功耗：≤20W； 

15、緊湊型設(shè)計(jì)，外圍尺寸僅為144(W)×144(H)×220(D)以及2.5Kg的重量

4.2 DMAC在線濃度傳感器技術(shù)參數(shù)

五、DMAC濃度智能控制系統(tǒng)（DMAC在線濃度計(jì)）實(shí)施方案  
       

DMAC在線濃度測(cè)控系統(tǒng)（在線濃度儀） 控制流程圖

如上圖所示，用戶可以通過(guò)該系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)定需求的DMAC溶液濃度值，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)探測(cè)器探測(cè)到的當(dāng)前濃度值與設(shè)定的濃度值進(jìn)行比較與運(yùn)算，同時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA（0-10V）控制信號(hào)來(lái)控制稀釋液的進(jìn)液閥門(mén)開(kāi)度，不斷地閉環(huán)檢測(cè)與控制，從而確保DMAC溶液濃度值的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性，使用戶控制濕法生產(chǎn)線凝固槽DMAC溶液濃度更加準(zhǔn)確與簡(jiǎn)便，以提高產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)品穩(wěn)定性。

   六、應(yīng)用該系統(tǒng)（DMAC在線折光儀、在線濃度儀）后的優(yōu)點(diǎn)

1、提高測(cè)量精度，減少測(cè)量誤差（達(dá)正負(fù)0.1%）：

采用DMAC溶液濃度智能控制系統(tǒng)，并帶有精確的自動(dòng)溫度補(bǔ)償來(lái)保證在不同的測(cè)量環(huán)境下，能客觀精準(zhǔn)地測(cè)量出DMAC溶液的濃度，測(cè)量精度高達(dá)0.1%。

2、提高控制精度（達(dá)正負(fù)0.2%）：

該系統(tǒng)搭載高分辨率檢測(cè)單元，通過(guò)西門(mén)子高速處理器，內(nèi)置強(qiáng)大RISC指令運(yùn)算系統(tǒng)保障高效的數(shù)字運(yùn)算和處理。該系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)探測(cè)器當(dāng)前探測(cè)到的濃度值與設(shè)定的濃度值進(jìn)行比較與運(yùn)算，同時(shí)輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA控制信號(hào)來(lái)控制稀釋液的進(jìn)液閥門(mén)開(kāi)度，不斷地閉環(huán)檢測(cè)與控制，從而確保DMAC溶液濃度值的穩(wěn)定和準(zhǔn)確性，控制精度高達(dá)0.2%。

3、提高產(chǎn)品品質(zhì)及穩(wěn)定性：

避免濕法班長(zhǎng)在控制濕法生產(chǎn)線凝固槽DMAC溶液濃度調(diào)節(jié)閥門(mén)過(guò)程中，造成DMAC濃度過(guò)高或過(guò)低的寬幅震蕩，影響產(chǎn)品品質(zhì)：過(guò)高的含量會(huì)影響凝固速度，而且造成水中固體份含量增加，還使貝斯表面收縮率增大，導(dǎo)致卷邊DMAC迅速往水中遷移，而水滲入到料層中速度則較慢。在漿料凝固過(guò)程中產(chǎn)生一定的收縮，使涂層變薄，且有一定程度的卷邊。

4、提高生產(chǎn)線自動(dòng)化程度：可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)測(cè)量與控制。

5、減少?gòu)U水回收成本，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本     

以每條濕法生產(chǎn)線每日排放70噸廢水計(jì)算，每月需排放2100噸20%含量的DMAC廢水為例，合計(jì)420噸純DMAC。若使用智能控制系統(tǒng)，平均提高1%的濃度可減少排放自來(lái)水100噸（2100-420噸/21%=100噸）。

A．廢水加工成本節(jié)約26000元：100噸×260元/噸=26000元。（廢水加工成本按260元每噸計(jì)算）。

B．水費(fèi)節(jié)約300元：100噸×3元/噸=300元     每月節(jié)約費(fèi)用合計(jì)26300元：26000+300=26300元/月

6、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少人工成本

無(wú)需人工測(cè)量、控制DMAC濃度，按每2小時(shí)測(cè)控一次，每次測(cè)控時(shí)間10分鐘，每天可節(jié)約2小時(shí)。

七、DMAC在線濃度測(cè)控系統(tǒng)（在線濃度儀）客戶應(yīng)用案例

安利股份、溫州人造革、禾欣股份、溫州奧鵬合成革、福建南峰人造革、百得利制革等企業(yè)