粘胶纤维生产中的DCS系统控制研究

摘要

本研究以粘胶行业的自动化改造及发展趋势为主要研究方向，通过对粘胶行业的自动化控制的分析研究，结合阜宁澳洋科技有限责任公司一期工程（5万吨/年）和二期工程（10万吨/年），探讨了自动化设备在粘胶行业的应用情况。
　　研究了YOKOGAWA CS3000系列DCS及西门子S7-300/400 PCS7系列在原液车间控制中的设计应用。在喂粕工序，通过对浆粕重量和进碱量的控制，实现浆粥的浓度的均匀。在碱站工序，通过自动设备实现碱液浓度的精确控制。在黄化工序，通过顺控和串控的方式，确保生产的安全和稳定。在KK工序，通过分析研究自动KK滤机和板框滤机的优点和缺点，提出了自动化改造的必要性。同时，通过自动化控制的研究，分析对比了在手动控制情况下和自动控制情况下，对生产工艺中各参数的影响，如浸渍液的温度、浆粥的浓度、压榨和过滤的压力等，进而总结了DCS对半成品质量的影响。
　　通过研究西门子S7-200系列PLC及触摸屏在纺酸车间的应用，详细说明了自动控制在纺丝工序、精炼工序、烘干工序、打包工序、酸浴调配工序等生产过程中的控制流程，以及DCS控制系统对纺酸车间各生产工艺参数的影响，如纺丝的牵伸比、烘干温度控制、打包的计量控制、酸浴浓度控制等。进而总结了DCS对成品质量的影响。
　　通过DCS的设计与应用使粘胶生产工艺中各参数控制更加稳定，在DCS控制模式下，纺丝原液质量稳定性提高，成品粘胶纤维质量提高，合格率达到98％。
　　最后提出了生产过程中出现的一些常见问题点和改进提高的建议，对于粘胶纤维的自动化发展情况进行了展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 粘胶纤维发展概况

1．1．1 粘胶纤维生产现状与前景

1．2 DCS系统及其特点与应用

1．2．1 DCS分布式控制系统

1．2．2 DCS系统控制的特点

1．2．3 DCS系统的发展与应用

1．3 粘胶纤维生产中的DCS系统控制研究的目的与意义

1．3．1 粘胶纤维生产中的DCS系统控制研究的目的与意义

1．3．2 本课题研究的主要内容

1．4 DCS系统

1．4．1 DCS系统配置

1．5 DCS系统介绍

1．5．1 YOKOGAWA CS3000系统

1．5．2 西门子PLC系统

1．5．3 S7-200PLC系统

1．5．4 S7-300／400PLC系统

1．5．5 欧姆龙PLC系统

第二章 粘胶纤维DCS系统控制流程设计

2．1 原液车间控制流程

2．1．1 碱站控制流程

2．1．2 浸渍控制流程

2．1．3 老成控制流程

2．1．4 料仓控制流程

2．1．5 高位槽控制流程

2．1．6 黄化控制流程

2．1．7 溶解控制流程

2．1．8 再溶解控制流程

2．1．9 熟成控制流程

2．1．10 KK滤机控制流程

2．2 纺练控制流程

2．2．1 纺丝控制流程

2．2．2 打包控制流程

2．3 粘胶纤维自动化改进建议

2．3．1 原液车间自动化改进

2．3．2 纺酸车间自动化改进

第三章 DCS系统对粘胶纤维生产工艺的影响

3．1 DCS系统对粘胶纤维原液车间生产工艺的影响

3．1．1 碱站

3．1．2 浸压粉工艺

3．1．3 老成

3．1．4 黄化

3．1．5 后溶解及熟成

3．1．6 混合

3．1．7 快脱

3．1．8 过滤

3．1．9 纺丝原液质量

3．2 DCS系统对粘胶纤维纺酸车间生产工艺的影响

3．2．1 牵伸

3．2．2 塑化浴

3．2．3 切断

3．2．4 二硫化碳回收

3．2．5 精炼及浴站

3．2．6 酸浴组成

3．2．7 酸浴过滤

3．2．8 酸浴闪蒸

3．2．9 结晶焙烧

3．3 DCS系统对粘胶纤维烘干和打包生产工艺的影响

第四章 DCS系统对粘胶纤维产品质量的影响

4．1 纺丝原液质量

4．2 棉型粘胶短纤维成品质量

第五章 粘胶纤维自动化控制展望

5．1 在线检测分析仪表和智能仪表的应用

5．2 FCS(Fieldbus Control System)系统的应用

第六章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢