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工業樹脂在線粘度計質量控制方案

一、概述 

工業樹脂質量指標：產品的粘度范圍（傳統質量控制采用：化驗室旋轉粘度計測試）。

工業樹脂生產過程質量控制：傳統質量控制，中間過程需實驗室測量粘度，靠溫度參數調節粘度，控制最終產品質量；現代質量控制，靠先進的在線粘度測試儀器在線監測全程粘度變化，預估最終生產結果。

傳統：

• 回饋時長 ²
• 粘度值非生產狀況粘度值 ²
• 產品質量不穩定 ²
• 浪費人力資源 ²
• 單點粘度測量，較不具代表性       

現代：

• 提升產品質量 ²
• 減少人力浪費，節省成本 ²
• 不易產生次級不良品 ²
• 節省生產時間²
• 提升公司形象 

二、樹脂行業現存的問題

傳統的生產方法，配料和攪拌，主要靠溫度、時間來控制生產運行，抽真空，達到分子聚合，聚合過程分子量增大，中間靠實驗室測量粘度判斷分子量聚合程度，實驗室測試粘度大約需要10-20分鐘，而且測試是針對不同溫度下的粘度，對生產起到間接指導作用，大部分生產靠過去經驗維持生產，與當前先進控制差距較遠。

三、解決辦法

1、現代在線粘度測試儀器全程監控分子聚合的變化過程；

  2、現代dcs集中控制系統，擬合回歸方程，根據上批次的結果指導下批次質量，達到過程控制預測到最終產品的結果。

四、產品選型

1、有一定規模樹脂企業，已經有dcs集中控制系統，只需要在線粘度測試儀器，來完成全程監控質量任務，沒有dcs集中控制系統，可以用plc加在線粘度測試儀器實現同樣目的。

2、在線粘度測試儀器國際上有幾家品牌，德國Marimex，美國Brookfield，英國Hydramotion，國內北京華宇公司Hynd-50，都能滿足在線連續監控粘度變化。

其中北京華宇公司Hynd系列在線粘度計產品，質量可靠、價格實惠、服務及時，能夠按照用戶現場要求定做特制產品，充分滿足當前質量控制需要，基本參數：

n 測量范圍：5-10000000 mPa.s

n 精    度：±1%

n 最底分辨率0.01

n 重 復 性：0.5%

n 耐壓范圍：0-32MPa

n 環境溫度范圍： -40 °C ~ +85°C

n 材        質：316SS

n 操作溫度： 常溫

n 輸出信號：雙輸出

u 粘度4-20mADC

u 溫度4-20mADC

u MODBUS接口

n 供電電源：線性電源24vdc

n 插入深度： 80-500mm

n 防護等級：IP65

n 防爆等級：ExdIICT6

n 16.電氣接口：M20*1.5

n 17.USB轉485連接器

3、在線粘度計現場安裝方案：

插入深度80-500mm，推薦法蘭安裝，PN1.6,DN50,法蘭標準HG20592-2009

 

 

 

 

 

也可螺紋安裝：
 

 

 

 

 

連接件

 

 

 

 

 

 

安裝圖

 

 

 

 

 

 

4、華宇軟件包

l 擬合在線粘度計和實驗室粘度計的對應函數：y=ax³+bx²+cx+d

l 擬合在線粘度計和成品物料溫度的關系：y=kx^b（冪函數）

l 根據上批次生成成品的粘度變化曲線預估成品在實驗室的粘度

l 改良控制過程的控制參數，修正和上批次的誤差。

l 優化控制過程參數

5、華宇控制器：12英寸觸摸屏+LGPLC控制器：完成3的功能

五、系統實施方案和造價

序號	Dcs或plc系統配置	在線粘度計配置	服務軟件包	工程造價（萬元）	達到結果
1	已有	已有	華宇軟件包		節省生產周期30分鐘 次品率降低5%
2	已有	配置HYND-50	華宇軟件包		節省生產周期30分鐘 次品率降低5%
3	配置	配置HYND-50	華宇軟件包		節省生產周期30分鐘 次品率降低5%
4	華宇控制器	配置HYND-50	華宇軟件包		節省生產周期30分鐘 次品率降低5%
5	不配置	配置HYND-50	不配置		提供粘度計本身技術支持

六、成功案例（荷蘭DSM在中國）

1、安裝圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2、工藝曲線

 

3、結果

時間	品種	反應釜溫度(℃)	在線粘度計粘度(mpa.s)	預估粘度30℃(pa.s)	實驗室粘度30℃(pa.s)
2019/1/10  8:01	P4900	250.79	1875	45.10	46
2019/1/12  1:31	P4900	251.19	1854	44.96	46
2019/1/12  22:06	P4900	251.17	1858	44.98	45
2019/1/10  8:01	P4900	249.98	1857	45.04	46
2019/1/12  1:31	P4900	249.86	1898	45.28	46
2019/1/12  22:06	P4900	251.10	1857	44.58	45
2019/1/14  17:48	P4900	251.10	1906	45.25	44
2019/1/15  16:46	P4900	251.19	1858	44.98	46
2019/1/17  15:00	P4900	250.33	1898	45.25	46
2019/1/21  5:15	P4900	250.90	1847	44.53	45
2019/1/30  22:27	P4900	250.85	1847	44.34	46
2019/1/31  21:41	P4900	250.61	1857	43.31	45
2019/2/2  18:02	P4900	250.78	1858	45.06	45
2019/2/12  12:56	P4900	250.20	1840	44.86	46
2019/2/13  9:43	P4900	250.95	1850	44.95	46

4、一批次節省時間30分鐘，預估產品結果，生產更多安全，減少廢品率，高效環保

減少中間粘度測試1次；節約人工、能源、設備分攤成本費用，以及增產和提升質量等帶來的經濟效益，統計下來是相當客觀的。