Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом плавления гранулята полиамида

№96-1,

физико-математические науки

В докладе рассматривается необходимость создания автоматизированной системы управления технологическим процессом плавления гранулята полиамида. Полиамид (по-другому термостойкий полимер) применяется во многих сферах деятельности человека, следовательно, его изготовление на должном уровне качества и в соответствующих условиях безопасности является актуальным направлением. Ключевые слова: полиамид, термостойкий полимер, автоматизированная система управления.

Похожие материалы

Термостойкие полимеры, в состав которых входят высокомолекулярные синтетические соединения амидной группы (CO-NH или CO-NH2) получили название полиамиды. Амидная связь в составе макромолекул этих полимеров повторяется от двух до десяти раз.

Все полиамиды являются жесткими материалами. Они обладают повышенной прочностью, обусловленной кристаллизацией. Поверхность полиамидных материалов — гладкая, устойчивая к выцветанию и изменению формы. Они превосходно окрашиваются любыми красителями, устойчивы к воздействию многих химических реагентов. [1]

В промышленности комплексной автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью пере-рабатываемых веществ и т. д.

Технологический процесс получения расплава полиамида из гранулята осуществляется следующим образом. В токе азота гранулят поступает в бункер-накопитель прядильного цеха, далее в бункер прядильной машины. Из бункера гранулят по крошкопроводам самотеком поступает на плавильное устройство. Плавильным устройством служит экструдер червячный марки ЭЧ-160К.

Экструдер марки ЭЧ-160К предназначен для плавления гранулята и подачи расплава под давлением на формование. Гранулят из загрузочной воронки поступает в межвитковое пространство экструдера. Вращаясь против часовой стрелки со стороны редуктора, червяк захватывает гранулы и транспортирует их в направлении головки экструдера, при этом происходит его плавление за счет тепла, подводимого от нагревателей через корпус червяка и сил трения. [2].

Технологическая схема процесса (1– загрузочное устройство, 2 — экструдер, 3 — ТЭН)
Рисунок 1. Технологическая схема процесса (1– загрузочное устройство, 2 — экструдер, 3 — ТЭН)

При разработке аппаратурно-технологической схемы процесса предусматривают выбор средств автоматизации (таблица 1).

Таблица 1. Средства автоматизации, используемые в процессе

Наименование

Технические характеристики

Программируемый логический контроллер СПК-110

Панельное исполнение;

Возможность обработки информации с внешних модулей ввода/вывода;

RS-485, RS-232

Датчик давления ОВЕН ПД200ДИ 315

Диапазон измерения — 0…6МПа;

Выходной сигнал — 4...20 мА;

Напряжение питания 24В

Датчик температуры Овен ДТПК5М-0100.1,0.И[9]

Диапазон измерения — 0…+6000С;

Выходной сигнал — 4...20 мА;

Напряжение питания 24В

Преобразователь частоты ОВЕН ПЧВ3-30К-В

Мощность: 30кВт;

Номинальный ток: 60А;

Встроенный ПИ-регулятор

Исполнительный механизм КПСР 1-25-10-1.2100

Управляющий сигнал: 0…10В, 4…20мА

Привод SAUTER

Твердотельное реле ТТР HDH-6044.ZD3

Номинальный ток: 60А

Управл. напряжение: 90...250В

Время переключения менее 10мс

При проектировании использовались современные микропроцессорные средства автоматизации и датчики, что позволяет улучшить управление процессом и уменьшить энергетические затраты, а также количество отбракованного материала.

Список литературы

  1. Основные свойства полиамида и применение в различных областях [Электронный ресурс] // Энциклопедия «Промышленные материалы». Режим доступа: https://promresursy.com/materialy/polimery/poliamid/ svoystva.html (Дата обращения 23.03.2019)
  2. Технологический регламент процесса.