การตรวจจับและควบคุมของเหลวสำหรับการปรับสภาพพื้นผิวในกระบวนการผลิตแผ่นเพลท PS (ตอนที่ 2)

การตรวจจับและควบคุมน้ำยาปรับสภาพพื้นผิวในกระบวนการผลิตแผ่นเพลท PS (ตอนที่ 2)

1. การควบคุมด้วยตนเอง

นี่เป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปของผู้ผลิตเวอร์ชัน PS ขนาดเล็กและขนาดกลางส่วนใหญ่ในประเทศของฉัน เป็นที่ประจักษ์เป็นหลักว่าระบบการจัดการข้อมูลของสายการผลิตทั้งหมดยังไม่ได้เกิดขึ้น ระดับการทำงานอัตโนมัติต่ำ และการตรวจจับของเหลวบำบัดกรด-เบสต่างๆ ในส่วนกระบวนการบำบัดพื้นผิวมักจะแสดงโดยเครื่องมือเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ไม่มีการตรวจสอบตามเวลาจริงโดยอัตโนมัติ ซึ่งการตรวจจับความเข้มข้นจะเสร็จสมบูรณ์โดยการไทเทรตในห้องปฏิบัติการแบบแมนนวล และโซลูชันเสริมก็ดำเนินการด้วยตนเองจากประสบการณ์เช่นกัน ดังนั้นจึงได้รับผลกระทบอย่างมากจากปัจจัยของมนุษย์ กระบวนการควบคุมด้วยตนเองแสดงในรูปที่ 3:

(1) การตรวจสอบปกติ ในสายการผลิต ถังเก็บสารละลายกรดเบสแต่ละชนิดในส่วนกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวมีการติดตั้งเครื่องมือตรวจจับความเข้มข้นของกรดเบสที่สอดคล้องกัน มีแผงโชว์แบบกล่องหรือแบบติดผนัง แสดงความเข้มข้นของกรดหรือน้ำด่างในถังตามเวลาจริง ระหว่างการผลิตตามปกติ เมื่อปฏิกิริยาดำเนินไป ความเข้มข้นของสารละลายกรดเบสต่างๆ มีระดับการลดและการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน ดังนั้น. พนักงานจะปฏิบัติตามกะบางอย่าง ตรวจสอบหมายเลขแสดงผลของเครื่องดนตรีแต่ละชิ้นอย่างสม่ำเสมอ หลังจากการตรวจสอบตามปกติ ผู้ปฏิบัติงานจะแจ้งให้ผู้ตรวจสอบนำตัวอย่างเพื่อตรวจสอบความเข้มข้นที่แท้จริงของของเหลวบำบัด อีกด้วย. หากเกิดปัญหาในกระบวนการผลิต เมื่อคุณภาพของเพลทสำเร็จรูปได้รับผลกระทบ คนงานจะนำตัวอย่างน้ำยาปรับสภาพพื้นผิวไปตรวจสอบด้วย

(2) การตรวจจับการไทเทรตในห้องปฏิบัติการ การตรวจจับความเข้มข้นของสารละลายจะทำในห้องปฏิบัติการโดยการไทเทรต ผู้ตรวจสอบจะกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรตตามการเปลี่ยนแปลงสีของตัวบ่งชี้ จากนั้นตามปริมาตรของสารละลายมาตรฐานที่ใช้ คำนวณและวิเคราะห์ผลลัพธ์ รับความเข้มข้นของสารละลายบำบัดที่แน่นอน

(3) การเสริมด้วยตนเอง ผู้ปฏิบัติงานที่รับผิดชอบในการเติมสารละลายในสต็อก หลังจากได้รับแจ้งเพิ่มเติมจากสารวัตร ตามความแตกต่างของความเข้มข้นที่สอดคล้องกัน เติมสารละลายสต็อกจำนวนหนึ่งลงในกล่องทรีตเมนต์ เพื่อคืนค่าความเข้มข้นของสารละลายที่กระบวนการต้องการ จำนวนโซลูชันสต็อกที่เพิ่มเข้ามามักขึ้นอยู่กับประสบการณ์จริงของพนักงานเป็นเวลาหลายปี ค่อยๆ ค้นหาค่าประสบการณ์บางอย่าง

2. การควบคุมกึ่งอัตโนมัติ

ปัจจุบัน. องค์กรบางแห่งใช้ประสบการณ์การควบคุมด้วยตนเอง ชุดของ "อุปกรณ์ควบคุมความเข้มข้นของสารละลายกึ่งอัตโนมัติ" ได้รับการออกแบบ แผนภาพแสดงไว้ในรูปที่ 4

ในสายการผลิต ถังหมุนเวียนของเหลวสำหรับการปรับสภาพพื้นผิวแต่ละถังมีการติดตั้งเครื่องมือตรวจจับความเข้มข้นของกรดเบสที่สอดคล้องกัน แผงจอแสดงผลภายนอกเชื่อมต่อด้วยสายไฟ การแสดงความเข้มข้นของกรดหรือน้ำด่างแบบเรียลไทม์ในถังหมุนเวียน

ในเวลาเดียวกัน. มีท่อที่ต่อจากถังเก็บของเหลวดิบไปยังถังหมุนเวียนของเหลวบำบัด วาล์วควบคุมการไหลของของเหลวจำนวนหนึ่ง สารละลายสต็อกถูกเติมทีละหยดลงในถังบำบัดอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความเข้มข้นของสารละลายบำบัดในถังให้คงที่

ปริมาณน้ำหยดตามเวลาจริงของสารละลายสต็อก โดยอิงตามประสบการณ์การผลิตจริงหลายปีโดยคนงาน และด้วยเงื่อนไขความเร็วและเงื่อนไขการผลิตที่แตกต่างกัน ชุดของข้อมูลเชิงประจักษ์จะค่อยๆ ก่อตัวขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดและควบคุมโดย "หยดต่อนาที"

3. การตรวจจับและควบคุมอัตโนมัติ

ในปัจจุบัน ผู้ผลิตแผ่นเพลท PS ขนาดใหญ่ในประเทศและต่างประเทศได้นำระบบตรวจจับอัตโนมัติสำหรับความเข้มข้นของสารละลายบำบัด ซึ่งควบคุมและแสดงโดยคอมพิวเตอร์เพื่อให้รับรู้การตรวจจับความเข้มข้นของสารละลายโดยอัตโนมัติและการเติมอัตโนมัติของ วิธีแก้ปัญหาเดิม

ระบบประเภทนี้ใช้เซ็นเซอร์ความเข้มข้นของสารละลายขั้นสูง เซ็นเซอร์อุณหภูมิของสารละลาย และอุปกรณ์อัจฉริยะที่สอดคล้องกันเพื่อตรวจจับความเข้มข้นและอุณหภูมิของของเหลวที่ผ่านการบำบัดพื้นผิวแต่ละชนิดทางออนไลน์ เชื่อมต่อกับตู้ควบคุมหลักของคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซที่ควบคุมความเข้มข้นและอุณหภูมิของยาเหลวโดยอัตโนมัติ และผลการทดสอบจะถูกส่งไปยังตัวควบคุมกลาง ดำเนินการประมวลผลการคำนวณ จากนั้นตัวควบคุมจะส่งคำสั่งควบคุมเพื่อขับโซลินอยด์วาล์วที่ทนกรดและด่างเพื่อควบคุมกรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริก และการเติมของเหลวบำบัดอัตโนมัติ เช่น น้ำด่างในส่วนขจัดคราบไขมัน เพื่อให้บรรลุการควบคุมความเข้มข้นและอุณหภูมิของส่วนเคมีโดยอัตโนมัติ เนื่องจากการควบคุมอัตโนมัติแบบเรียลไทม์และแม่นยำ จึงรับประกันคุณภาพของฐานกรวดและคุณภาพของฟิล์มออกไซด์ได้เป็นอย่างดี

4. ปัญหาที่มีอยู่

ในปัจจุบัน ความเข้มข้นของน้ำยาปรับสภาพพื้นผิวในสายการผลิตของผู้ผลิตเพลท PS ขนาดกลางและขนาดเล็กในประเทศของฉันโดยทั่วไปจะถูกควบคุมด้วยตนเอง ระบบการจัดการข้อมูลของสายการผลิตทั้งหมดยังไม่ถูกสร้างขึ้น ระดับของระบบอัตโนมัติค่อนข้างต่ำ และปัจจัยมนุษย์ได้รับผลกระทบอย่างมาก ข้อเสียของการควบคุมด้วยตนเองส่วนใหญ่ปรากฏใน:

(1) มีการหน่วงเวลา โดยปกติจะใช้เวลาครึ่งชั่วโมงหรือแม้แต่หนึ่งชั่วโมงในการเลื่อนเวลาจากการตรวจสอบตามปกติของคนงานไปจนถึงการแจ้งเตือนของบุคลากรในห้องปฏิบัติการสำหรับการสุ่มตัวอย่างและการทดสอบจนกระทั่งการเติมโซลูชันดั้งเดิมในขั้นสุดท้าย ในกระบวนการนี้ ความเข้มข้นของของเหลวปรับสภาพพื้นผิวไม่สามารถควบคุมได้ตามเวลาจริง และเงื่อนไขของกระบวนการในการผลิตจริงได้เปลี่ยนไปแล้ว ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของการชุบผิวหยาบของแผ่นเพลตอย่างแน่นอน ซึ่งจะส่งผลต่อคุณภาพของแผ่นขั้นสุดท้าย

(2) อิทธิพลของปัจจัยมนุษย์. ประการแรก การดำเนินการไทเทรตเป็นแบบแมนนวล เมื่อทำการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้เพื่อกำหนดจุดสิ้นสุดของการไทเทรต จะต้องได้รับผลกระทบจากปัจจัยของมนุษย์และส่งผลต่อความแม่นยำของผลการทดสอบ ประการที่สอง เมื่อเพิ่มโซลูชันสต็อค ก็จะดำเนินการด้วยตนเองเช่นกัน และแต่ละคนจะใช้มาตรฐานประสบการณ์ที่แตกต่างกัน มาตรฐานการดำเนินการในแต่ละกะก็แตกต่างกันเช่นกัน จึงไม่สามารถควบคุมเงื่อนไขกระบวนการผลิตให้คงที่และสม่ำเสมอได้

(3) กินกรดและด่าง จำเป็นต้องใช้สารละลายกรด-เบสมาตรฐานสำหรับการตรวจจับการไทเทรต ด้วยการดำเนินงานของสายการผลิตเป็นเวลาหลายปี การบริโภควัตถุดิบที่เพิ่มขึ้น ต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น (4) ครอบครองทรัพยากรมนุษย์ เนื่องจากการตรวจจับการไทเทรตทำได้โดยการดำเนินการด้วยตนเอง ดังนั้นในแต่ละกะจะต้องมีผู้ตรวจสอบเต็มเวลา สิ่งนี้จะเพิ่มต้นทุนแรงงาน ต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้น

การควบคุมแบบกึ่งอัตโนมัติใช้วิธีการเติมสารละลายสต็อกตามเวลาจริง ซึ่งชดเชยข้อบกพร่อง "เวลาหน่วง" ของการควบคุมด้วยตนเองได้ในระดับหนึ่ง แต่ปริมาณการเติมตามเวลาจริงจะพิจารณาจากปีที่ผลิตด้วย ประสบการณ์และยากที่จะรับประกันความถูกต้อง . นอกจากนี้ การควบคุมแบบกึ่งอัตโนมัติยังมีลิงก์การตรวจจับ ดังนั้นปัจจัยของมนุษย์และการใช้สารละลายกรดเบสมาตรฐานจึงมีอิทธิพลเช่นกัน

ในปัจจุบัน แม้ว่าบริษัทผลิตบอร์ด Ps ขนาดใหญ่บางแห่งที่มีบริษัทร่วมทุนระหว่างจีนและต่างประเทศในจีนได้นำอุปกรณ์ตรวจจับและควบคุมอัตโนมัติมาใช้แล้ว แต่การพัฒนาและออกแบบระบบทั้งหมดยังไม่ได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น โดยทั่วไป ฝ่ายต่างประเทศกำหนดเงื่อนไขกระบวนการและข้อกำหนดการควบคุมเฉพาะ และผู้ผลิตมืออาชีพในประเทศทำการออกแบบฮาร์ดแวร์ของระบบควบคุมที่เกี่ยวข้องให้เสร็จสมบูรณ์ และซอฟต์แวร์ควบคุมโดยทั่วไปจะออกแบบโดยฝ่ายต่างประเทศ

ดังนั้นสำหรับข้อมูลทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องของระบบควบคุมอัตโนมัติและประเด็นสำคัญของการออกแบบระบบควบคุม องค์กรทั้งหมดจึงรักษาทัศนคติในการเก็บเป็นความลับ มันนำความยากลำบากมาสู่ระบบควบคุมที่พัฒนาขึ้นเอง

4. ทิศทางหลักและความยากง่ายในการวิจัยระบบควบคุมอัตโนมัติ

1. การเลือกเซ็นเซอร์ตรวจจับความเข้มข้นของกรดและด่าง

เซ็นเซอร์สำหรับการตรวจจับความเข้มข้นของกรดและด่างในของเหลวแบบออนไลน์ โดยทั่วไปจะใช้เพื่อตรวจจับการนำไฟฟ้าของของเหลว ซึ่งสะท้อนถึงความเข้มข้นของของเหลวโดยอ้อม เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของกรดและด่างเป็นตัวกำหนดว่าความเข้มข้นของกรดและด่างของของเหลวนั้นแปรผันตามค่าการนำไฟฟ้า ความเข้มข้นของกรดและด่างจึงสามารถกำหนดได้โดยการตรวจจับค่าการนำไฟฟ้าของของเหลว ปัจจุบัน. เครื่องวัดความเข้มข้นของกรดเบสในประเทศส่วนใหญ่เป็นแบบสัมผัส กล่าวคือ ในรูปของอิเล็กโทรดจะสัมผัสกับของเหลวที่จะวัดเพื่อวัดค่าการนำไฟฟ้า และใช้ค่านี้เพื่อกำหนดความเข้มข้นของกรดและด่าง ของของเหลว ข้อเสียที่ร้ายแรงที่สุดของวิธีนี้คือ อิเล็กโทรดสึกกร่อนและปนเปื้อนได้ง่าย ซึ่งจะส่งผลต่อความแม่นยำของการวัดและอายุการใช้งานของอิเล็กโทรดอย่างมาก

ในการเลือกอิเล็กโทรด มักใช้โลหะผสมไททาเนียม สเตนเลสสตีลพ่นเคลือบป้องกันการกัดกร่อน ฯลฯ นอกจากนี้ยังมีหัววัดแบบไม่ใช้ไฟฟ้ารูปวงแหวน แต่ราคาสูงและยากที่จะยอมรับโดยองค์กรขนาดเล็กและขนาดกลางบางแห่ง

2. การออกแบบและการเลือกอัลกอริธึมการควบคุมระบบ

น้ำยาปรับสภาพพื้นผิวในกระบวนการผลิตเพลท PS เกี่ยวข้องกับกรดและด่างหลายชนิด และน้ำยาปรับสภาพกรดหรือด่างแต่ละชนิดมีองค์ประกอบหลายองค์ประกอบและระบบหน่วงขนาดใหญ่ของตัวเอง ดังนั้นจึงไม่ได้มีเพียงการตรวจจับความเข้มข้นสูงเท่านั้น ความยากลำบาก นอกจากนี้ยังมีความยากลำบากในการออกแบบและการเลือกอัลกอริธึมการควบคุมความเข้มข้น

ปัจจุบัน. โดยทั่วไปจะใช้อัลกอริธึมการควบคุม PID (ตามสัดส่วน อินทิกรัล ดิฟเฟอเรนเชียล) และการควบคุมการคาดการณ์ของ Smith บรรลุผลลัพธ์ในอุดมคติในการใช้งานจริง ด้วยการค้นคว้าเพิ่มเติม. นอกจากนี้ยังสามารถแนะนำเทคโนโลยีการควบคุมแบบฟัซซี่และระบบผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับความนิยมมากขึ้นในสาขาการควบคุม ■(ผู้เขียนมาจาก School of Printing and Packaging Engineering, Xi'an University of Technology)