锦纶聚合生产监控系统设计调配聚合部分监控
锦纶生产在当下社会生产中扮演着重要的角色。尼龙它作为世界上首款合成纤维产品，它的出现在纺织行业是一个重大的技术革新，是轻工业的重大突破，是一座重要的里程碑。锦纶又名聚酰胺纤维。大多用于合成纤维，具有良好的特性。锦纶生产监控系统它采用了两台S7-300PLC构建PROFIBUS网络及WinCC来实现对锦纶聚合生产中的熔融至切粒等一系列过程自动化监控。把自动化监控系统运用到锦纶生产上面来，它能够大大提高锦纶生产的产业效率，节省了大量的资源成本，监控系统它本身也相对比较的稳定，不容易受到来自外面的影响。本自动化监控系统对锦纶生产中的熔融、调配、前聚、后聚、切粒的各个生产流水线上的物料罐、反应罐、存储罐等中的液位、流量和温度以及生产线上各个泵及其他器件的工作状态进行及时的监控。关键词 监控系统， WinCC， PLC
目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景和发展前景 1
1.2 锦纶生产的生产现状 1
1.3 锦纶生产的现场装置 2
1.4 锦纶聚合工艺简介 5
2 锦纶聚合生产监控系统概述 6
2.1 控制工艺以及系统要求 6
2.2 智能控制软件的选择 6
3 锦纶聚合生产监控系统的组态软件 7
3.1 锦纶聚合生产组态软件的选择 7
4 锦纶聚合生产监控系统的设计 9
4.1 设计过程 9
4.2 锦纶聚合生产画面的编辑 14
5 锦纶聚合生产监控系统模拟运行 24
5.1 WinCC与PLC的连接 24
5.2 熔融监控界面运行 26
5.3 调配监控界面运行 27
5.4 前聚监控界面运行 29
5.5 后聚监控界面运行 30
5.6 切粒监控界面运行 32
5.7 报警及故障界面运行 33
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
1.1 选题背景和发展前景
锦纶作为最早出现在工业化生产中的产品之一,它不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
仅具有和一般合成纤维一样的抗腐蚀性好、抗湿强度高、吸湿率低等优点,还有着强度高、质量轻、不易变形、容易加工等特点,因而它的发展速度快,其产量在很长时间内稳居世界合成纤维第一位,只是由于近几年的价格更为低廉的涤纶产业的崛起,锦纶才退居产量排名第二位。尽管这样,锦纶还是凭借着其原料来源广泛,特有的耐磨性的优良特性,依然保持着其产量在不断地增长,在纺织产业中具有良好的发展前景。是我国大力推扬的纤维产品之一[1]。在二零一五年我国锦纶纤维产量已高达到272.3万吨。锦纶的生产技术也随着时代的进步在进步，产量逐年稳步上升。锦纶的生产作为纺织业这一轻工业的生产巨头，在这一产业体系中占据着重要的地位。
把自动化监控系统投入到锦纶聚合生产中来，不仅能够极大的提高各个锦纶生产线上的工作效率，而且还极大程度上地节约了人力和物力资源，有利于其快速稳定的发展。系统能够实时有效的掌控现场生产线上的各个生产环节上的生产运行状况，遇到突发状况时能够及时的做出反应[2]，整个过程基本上不需要太多的人力投入。从一定程度上讲也极大地降低了生产现场生产安全事故的发生几率，提高了锦纶生产的安全性。从此可以看出把自动化的监控系统投入到锦纶生产中还是很不错的选择[7]。
1.2 锦纶生产的生产现状
自20世纪40年代出现锦纶纤维开始，凭借着其强度高、耐损耗性好、回弹性能好等特点，表现出了比较良好的发展势态，已然发展成为纺织行业的重要原料之一。随着锦纶生产的快速发展，近几年来世界上锦纶的供需状况已经逐步趋于稳定了。
国内锦纶生产开始于二十世纪六十年代中后期，是我国合成纤维生产工业产品中最早生产的一种。但由于受到多种原因以及其他政策的打压，国内锦纶产业的发展趋势一直不是很好。但在我国加入WTO之后，在叫较多外来的纺织产量的需求的带动之下以及多方面的投资，我国锦纶产业呈现出了快速上升的趋势[3]。从一九九九年到二零一零年，国内锦纶产业的产量已然从35.23万吨增长到了138.15万吨了，基本上平均每年的增长率高达15.33%左右！自二零零七年以来，我国锦纶生产产量的年增长量达到了18%左右！当下国内有四十余家企业生产锦纶帘子布产品,其年产量大约在43万到56万吨左右。我国的锦纶产量的极其快速地增长大体上消除了那些个早期的传统锦纶生产地区的产量下滑对全球总的锦纶生产的影响，是驱动近几年全球锦纶生产的重要因素之一。近两年，国内的锦纶生产产量已经赶超了原本的那些传统的锦纶生产国家，依然变为世界第一锦纶生产大国[11]。
1.3 锦纶生产的现场装置
1)聚合装置:全套设备包含了聚合、萃取、单体液回收等各个部分。当下国内的装置在生产工艺上大多数多是采用的前聚加压、后聚减压的方法。大多数的现场设备操作起来都很简单[4]。在前、后聚合塔和萃取塔上大多应用了换热导流结构，这样使得设备运行起来整体显得更加安全稳定。
/图1.1 连聚合生产流程图
1 己内酰胺投料器; 2 熔融锅; 3,6,10,14,17,20,21,22,28,31,34,36 输送泵; 4,7,15 过滤器; 5 熔体贮槽; 8 熔体罐; 9 TiO2调配器; 11,23,26,32,35 热交换器; 12 中间罐; 13 调制计量罐; 16 高位贮槽; 18,19 去离子水加入槽; 24 VK聚合管; 25 分馏柱; 27 冷凝水受槽; 29 铸带切粒机; 30 联苯贮槽; 37 水循环槽
:纺丝机:国内的纺丝机大多数用的多是天津某机械厂生产的130和150螺杆配套的箱体。130螺杆上大多有4个纺丝位而150的上一般有六到八个。牵伸热辊，大多数采用的是瑞士的蒸汽加热热辊，也有的是用的国产的。经牵伸过后的纺丝大多数多是用的CD300系列的卷绕机卷绕的[7]，也有的是采用的北企的BW A320卷绕的。
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图1.2 纺丝机床图
3）常规捻线机:常规捻线由初捻和复捻两个部分组成，牵伸丝先由初捻聚集成细捆再由两根或是三根通过复捻工序来完成纺丝加捻的工艺。其中直捻机可以直接在两股牵伸丝各自自捻后进行合股加捻来完成捻线的过程。
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图1.3 捻线机床图
4）浸胶机:又名浸渍机，其有关设备主要包括导开装置、缝纫机、牵引机、储布架、浸渍槽、烘房、多辊握持机、拉伸、定型、卷曲等设备。通过热油炉、空压、软水、风机、电气控制等动力辅助装置，再加上一些自主设施，来构成一整套浸胶机工作体系。
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图1.4 大型浸胶机图
目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景和发展前景 1
1.2 锦纶生产的生产现状 1
1.3 锦纶生产的现场装置 2
1.4 锦纶聚合工艺简介 5
2 锦纶聚合生产监控系统概述 6
2.1 控制工艺以及系统要求 6
2.2 智能控制软件的选择 6
3 锦纶聚合生产监控系统的组态软件 7
3.1 锦纶聚合生产组态软件的选择 7
4 锦纶聚合生产监控系统的设计 9
4.1 设计过程 9
4.2 锦纶聚合生产画面的编辑 14
5 锦纶聚合生产监控系统模拟运行 24
5.1 WinCC与PLC的连接 24
5.2 熔融监控界面运行 26
5.3 调配监控界面运行 27
5.4 前聚监控界面运行 29
5.5 后聚监控界面运行 30
5.6 切粒监控界面运行 32
5.7 报警及故障界面运行 33
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
1.1 选题背景和发展前景
锦纶作为最早出现在工业化生产中的产品之一,它不 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
仅具有和一般合成纤维一样的抗腐蚀性好、抗湿强度高、吸湿率低等优点,还有着强度高、质量轻、不易变形、容易加工等特点,因而它的发展速度快,其产量在很长时间内稳居世界合成纤维第一位,只是由于近几年的价格更为低廉的涤纶产业的崛起,锦纶才退居产量排名第二位。尽管这样,锦纶还是凭借着其原料来源广泛,特有的耐磨性的优良特性,依然保持着其产量在不断地增长,在纺织产业中具有良好的发展前景。是我国大力推扬的纤维产品之一[1]。在二零一五年我国锦纶纤维产量已高达到272.3万吨。锦纶的生产技术也随着时代的进步在进步，产量逐年稳步上升。锦纶的生产作为纺织业这一轻工业的生产巨头，在这一产业体系中占据着重要的地位。
把自动化监控系统投入到锦纶聚合生产中来，不仅能够极大的提高各个锦纶生产线上的工作效率，而且还极大程度上地节约了人力和物力资源，有利于其快速稳定的发展。系统能够实时有效的掌控现场生产线上的各个生产环节上的生产运行状况，遇到突发状况时能够及时的做出反应[2]，整个过程基本上不需要太多的人力投入。从一定程度上讲也极大地降低了生产现场生产安全事故的发生几率，提高了锦纶生产的安全性。从此可以看出把自动化的监控系统投入到锦纶生产中还是很不错的选择[7]。
1.2 锦纶生产的生产现状
自20世纪40年代出现锦纶纤维开始，凭借着其强度高、耐损耗性好、回弹性能好等特点，表现出了比较良好的发展势态，已然发展成为纺织行业的重要原料之一。随着锦纶生产的快速发展，近几年来世界上锦纶的供需状况已经逐步趋于稳定了。
国内锦纶生产开始于二十世纪六十年代中后期，是我国合成纤维生产工业产品中最早生产的一种。但由于受到多种原因以及其他政策的打压，国内锦纶产业的发展趋势一直不是很好。但在我国加入WTO之后，在叫较多外来的纺织产量的需求的带动之下以及多方面的投资，我国锦纶产业呈现出了快速上升的趋势[3]。从一九九九年到二零一零年，国内锦纶产业的产量已然从35.23万吨增长到了138.15万吨了，基本上平均每年的增长率高达15.33%左右！自二零零七年以来，我国锦纶生产产量的年增长量达到了18%左右！当下国内有四十余家企业生产锦纶帘子布产品,其年产量大约在43万到56万吨左右。我国的锦纶产量的极其快速地增长大体上消除了那些个早期的传统锦纶生产地区的产量下滑对全球总的锦纶生产的影响，是驱动近几年全球锦纶生产的重要因素之一。近两年，国内的锦纶生产产量已经赶超了原本的那些传统的锦纶生产国家，依然变为世界第一锦纶生产大国[11]。
1.3 锦纶生产的现场装置
1)聚合装置:全套设备包含了聚合、萃取、单体液回收等各个部分。当下国内的装置在生产工艺上大多数多是采用的前聚加压、后聚减压的方法。大多数的现场设备操作起来都很简单[4]。在前、后聚合塔和萃取塔上大多应用了换热导流结构，这样使得设备运行起来整体显得更加安全稳定。
/图1.1 连聚合生产流程图
1 己内酰胺投料器; 2 熔融锅; 3,6,10,14,17,20,21,22,28,31,34,36 输送泵; 4,7,15 过滤器; 5 熔体贮槽; 8 熔体罐; 9 TiO2调配器; 11,23,26,32,35 热交换器; 12 中间罐; 13 调制计量罐; 16 高位贮槽; 18,19 去离子水加入槽; 24 VK聚合管; 25 分馏柱; 27 冷凝水受槽; 29 铸带切粒机; 30 联苯贮槽; 37 水循环槽
:纺丝机:国内的纺丝机大多数用的多是天津某机械厂生产的130和150螺杆配套的箱体。130螺杆上大多有4个纺丝位而150的上一般有六到八个。牵伸热辊，大多数采用的是瑞士的蒸汽加热热辊，也有的是用的国产的。经牵伸过后的纺丝大多数多是用的CD300系列的卷绕机卷绕的[7]，也有的是采用的北企的BW A320卷绕的。
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图1.2 纺丝机床图
3）常规捻线机:常规捻线由初捻和复捻两个部分组成，牵伸丝先由初捻聚集成细捆再由两根或是三根通过复捻工序来完成纺丝加捻的工艺。其中直捻机可以直接在两股牵伸丝各自自捻后进行合股加捻来完成捻线的过程。
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图1.3 捻线机床图
4）浸胶机:又名浸渍机，其有关设备主要包括导开装置、缝纫机、牵引机、储布架、浸渍槽、烘房、多辊握持机、拉伸、定型、卷曲等设备。通过热油炉、空压、软水、风机、电气控制等动力辅助装置，再加上一些自主设施，来构成一整套浸胶机工作体系。
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图1.4 大型浸胶机图
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