PLC自动化技术在涂料生产中的应用
李冠荣
广东金宝力化工科技装备股份有限公司 广东佛山 528000
[摘 要] PLC技术是一种能自动、高速、准确地完成涂料生产过程控制功能的控制器技术，用PLC技术对涂料生产过程进行自动控制，一方面可以降低生产流程中的人为操作误差，确保涂料成品合格，满足客户需求，另一方面可以节省人力费用，降低生产整体成本，提高企业经济效益。本文简单地介绍了PLC技术的相关知识，分析了PLC技术在涂料生产中的应用优势、应用困难，最后提出了三点PLC技术的应用优化措施。
[关键词] PLC；自动化技术；涂料生产；应用
涂料产品是建筑、电子、机械等行业都需要的材料，好的涂料需要优良的技术和生产设备。自动化涂料成套生产设备将PLC技术应用在涂料制造上，较好地解决了涂料生产存在的人力成本大、生产效率低、产品质量不稳定等问题。然而，涂料种类繁多，生产分批次进行，各类原材料复杂多样，以至于全自动生产控制系统面临诸多困境，如何将PLC技术完全高效应用于涂料行业，并带领涂料行业突飞猛进的发展，是现如今涂料界亟待解决的问题[1]。
近年来，伴随着我国经济水平的持续提升，人们的生活条件也获得了非常好的改善。在当前持续出台的有关法规与政策里，正在不断地加大农村危房的改造建设的力度。4类重点对象安全住房保障工作是脱贫攻坚工作中的一项重要内容，按照住房和城乡建设部、财政部以及国家扶贫开发领导小组办公室联合下发的《关于加强建档立卡贫困户等重点对象危房改造工作的指导意见》的要求，明确各地各有关部门要紧跟形势发展，围绕脱贫攻坚“两不愁、三保障”目标任务，全面聚焦4类重点对象，解决基本住房安全问题[1]。
1 PLC自动化技术概述
PLC是可编程控制器的简称，是一种专为在工业环境下应用而设计的计算机系统，可以控制各种工业生产过程的电子装置。由于采用现代大规模集成电子技术，PLC技术具备适用性强、可维修性强、可操作性强、自动化程度高、可靠性高、体积小、能耗小、建造成本低、重量轻和功能齐全等优点，深受设备设施工程技术人员欢迎，已经被广泛应用于化工、建材、纺织、石油和汽车等行业，主要用于设备的逻辑、计量、运动和过程控制以及仪器数据衔接处理、通信和网络等方面。目前，随着科技的飞速发展，PLC得到了快速的发展，已经成为工业自动化三大技术支柱之一，越来越多的生产设备和现场操作都被PLC自动控制所取代，PLC控制器强大的功能和数据处理能力被喻为工业控制的灵魂，引领工业生产走向智能化、自动化、现代化。
行业自律是为了规范行业行为，协调同行利益关系，维护行业间的公平竞争和正当利益，促进行业发展。行业自律包括两个方面，一方面是行业内对国家法律、法规政策的遵守和贯彻，另一方面是行业内的行规行约制约自己的行为。而每一方面都包含对行业内成员的监督和保护机能。评估专业人员作为所加入评估行业协会的会员，应当接受协会的自律管理，履行协会章程规定的义务。
2 PLC自动化技术在涂料生产中的运用
2.1 应用优势
一是加料工序，涂料生产中的加料过程控制是相当重要的，传统的人工投料存在一定的误差，还容易弄混原材料。而采用PLC技术自动投料，可以快速地按照既定顺序投入保质保量的原材料，提高生产效率。
二是调配工序，传统的人工调配对温度的控制力度差，往往会导致热稳定差的原材料防腐剂和防霉剂由于温度过高而失效，从而影响成品涂料的性能。PLC技术有比较齐全的温度控制功能，在制浆时，能保护热稳定性差的原材料，提高生产的稳定性，确保涂料产品的质量[2]。
三是分散工序，PLC技术可以灵活地控制搅拌器的转速，有助于自动连续地生产，以免手工提速造成颜料与填料分散效果不佳，造成后期磨料稠度高，如未及时调速，分散将无法进行，时间一长，涂料产品就会产生絮凝、结块、不稳定等现象，严重时物料旋转阻力过大导致磨料温度过高，甚至有可能被细菌污染而报废。
VTHN与温度呈负相关，可以表示为VTHN0+αT[16]，VTHN0是温度为0 K时的阈值电压，α是VTHN的温度系数，可以表示为，为负数。热电压U与温度呈T正相关，可以表示为可以表示为，所以Vref可以表示为
四是包装工序，无PLC控制的包装机精度低、没法实现产品的精确计量，而PLC技术可自动控制包装过程，可以在不同的包装规格和重量中自动切换，快速准确地对涂料产品进行包装，节省人力成本，提高包装效率。
2.2 应用困难
目前，采用PLC技术控制生产设备仍然难以克服涂料生产中某些困难，因为大多数PLC技术主要用于设备的连续控制，但在涂料生产中，不同涂料产品的配方差异很大，所需要的原材料、辅料多达上千种以上，这决定了涂料生产过程不易实现自动化和连续化。虽自动化涂料设备开发商针对不同的涂料生产工艺提供了对应的PLC生产过程控制软件包，但涂料生产流程普遍采用多台件组合式装置，而不是全自动控制系统。再则，涂料生产分批次进行，每次生产工艺、原材料配比、客户需求等方面均不一致，涂料配方不停地变动，造成PLC控制起来比较困难。
2.3 应用优化
近年来，随着经济的快速，部分涂料企业原有的涂料生产线布置方式逐渐不能满足日常生产需要。涂料生产车间布局不合理，生产线自动化水平不高，已经严重阻碍了企业的发展。企业应在涂料核心组件上下功夫，提高生产效率，增强产品质量，降低生产成本，增加经济效益。第一，配料工序是涂料生产过程中最重要的工序之一，这道工序被戏称为“咽喉”工序，足以可见它的重要性。在生产过程中，可以运用计算机技术准确调用储存好的技术配方，通过PLC技术精准控制气动阀，可实现按配方自动核实不同涂料产品原材料的种类、重量、顺序，并自动投料，保证涂料成品质量稳定。第二，在分散工序中，可以根据不同的工艺阶段适当调整PLC转速控制量程，充分满足各工艺过程中不同的工艺要求，同时植入液压升降、360度回转等功能模块，达到迅速混合、分散、细化的效果，并配置多个备用容器，实现一机多用，提高生产效率。第三，通过PLC技术自动控制研磨温度、釜内压力、研磨时间、搅拌速度，确保生产安全稳定地进行；第四，集合远程ERP、QC监控、PLC技术等多项技术将生产过程工艺特点、控制要求和定量配比过程结合起来，引入全自动化生产线控制系统，采用互联网技术将现场操作、中控和监控等整合起来，有效提升系统的智能化水平；第五，成品灌装，需要根据产品的物理特性来选择合适的自动包装机，还需要将称重技术与PLC控制系统有机结合，这既节省了劳动力，提高了包装效率，还有效解决了人工控制手动阀存在的问题[3]。
3 结语
PLC技术推动传统技术改造，促进新型工业的发展，在国内得到迅速推广、普及，被广泛应用于工业生产过程自动控制领域，在涂料行业中，PLC技术也发挥着重大的作用。PLC技术应用于涂料生产中加料工序、调配工序、分散工序、包装工序，起到提高生产效率、消除人工配料误差、提升成品质量、节约人工成本等作用，但其应用存在过程控制不连贯，全自动控制难以开展等困难，这就需要我们不断优化PLC应用效果，早日实现涂料生产全过程自动化。
参考文献：
[1]康庆阳,吴明亮.基于PLC的涂料配料控制系统设计与应用[J].机械设计与制造工程,2018,47(2):51-54.
[2]刘宝华,蔡志为.双头伺服驱动容积式灌装机设计[J].包装工程,2017,38(5):68-71.
[3]徐小伟,曹旭.造纸厂物料罐自控系统设计[J].中华纸业,2018,39(6):66-68.
[中图分类号] F407.67
[文献标识码] A
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