工业树脂在线粘度计质量控制方案
时间：2021-05-16 阅读：2189
工业树脂在线粘度计质量控制方案
一、概述
工业树脂质量指标：产品的粘度范围（传统质量控制采用：化验室旋转粘度计测试）。
工业树脂生产过程质量控制：传统质量控制，中间过程需实验室测量粘度，靠温度参数调节粘度，控制最终产品质量；现代质量控制，靠先进的在线粘度测试仪器在线监测全程粘度变化，预估最终生产结果。
传统：
- 回馈时长 ²
- 粘度值非生产状况粘度值 ²
- 产品质量不稳定 ²
- 浪费人力资源 ²
- 单点粘度测量，较不具代表性
现代：
- 提升产品质量 ²
- 减少人力浪费，节省成本 ²
- 不易产生次级不良品 ²
- 节省生产时间²
- 提升公司形象
二、树脂行业现存的问题
传统的生产方法，配料和搅拌，主要靠温度、时间来控制生产运行，抽真空，达到分子聚合，聚合过程分子量增大，中间靠实验室测量粘度判断分子量聚合程度，实验室测试粘度大约需要10-20分钟，而且测试是针对不同温度下的粘度，对生产起到间接指导作用，大部分生产靠过去经验维持生产，与当前先进控制差距较远。
三、解决办法
1、现代在线粘度测试仪器全程监控分子聚合的变化过程；
2、现代dcs集中控制系统，拟合回归方程，根据上批次的结果指导下批次质量，达到过程控制预测到最终产品的结果。
四、产品选型
1、有一定规模树脂企业，已经有dcs集中控制系统，只需要在线粘度测试仪器，来完成全程监控质量任务，没有dcs集中控制系统，可以用plc加在线粘度测试仪器实现同样目的。
2、在线粘度测试仪器国际上有几家品牌，德国Marimex，美国Brookfield，英国Hydramotion，国内北京华宇公司Hynd-50，都能满足在线连续监控粘度变化。
其中北京华宇公司Hynd系列在线粘度计产品，质量可靠、价格实惠、服务及时，能够按照用户现场要求定做特制产品，充分满足当前质量控制需要，基本参数：
n 测量范围：5-10000000 mPa.s
n 精 度：±1%
n 最底分辨率0.01
n 重 复 性：0.5%
n 耐压范围：0-32MPa
n 环境温度范围： -40 °C ~ +85°C
n 材 质：316SS
n 操作温度： 常温
n 输出信号：双输出
u 粘度4-20mADC
u 温度4-20mADC
u MODBUS接口
n 供电电源：线性电源24vdc
n 插入深度： 80-500mm
n 防护等级：IP65
n 防爆等级：ExdIICT6
n 16.电气接口：M20*1.5
n 17.USB转485连接器
3、在线粘度计现场安装方案：
插入深度80-500mm，推荐法兰安装，PN1.6,DN50,法兰标准HG20592-2009
也可螺纹安装：
连接件
安装图
4、华宇软件包
l 拟合在线粘度计和实验室粘度计的对应函数：y=ax3+bx2+cx+d
l 拟合在线粘度计和成品物料温度的关系：y=kxb（幂函数）
l 根据上批次生成成品的粘度变化曲线预估成品在实验室的粘度
l 改良控制过程的控制参数，修正和上批次的误差。
l 优化控制过程参数
5、华宇控制器：12英寸触摸屏+LGPLC控制器：完成3的功能
五、系统实施方案和造价
序号 | Dcs或plc系统配置 | 在线粘度计配置 | 服务软件包 | 工程造价（万元） | 达到结果 |
1 | 已有 | 已有 | 华宇软件包 |
| 节省生产周期30分钟 次品率降低5% |
2 | 已有 | 配置HYND-50 | 华宇软件包 |
| 节省生产周期30分钟 次品率降低5% |
3 | 配置 | 配置HYND-50 | 华宇软件包 |
| 节省生产周期30分钟 次品率降低5% |
4 | 华宇控制器 | 配置HYND-50 | 华宇软件包 |
| 节省生产周期30分钟 次品率降低5% |
5 | 不配置 | 配置HYND-50 | 不配置 |
| 提供粘度计本身技术支持 |
六、成功案例（荷兰DSM在中国）
1、安装图
2、工艺曲线
3、结果
时间 | 品种 | 反应釜温度(℃) | 在线粘度计粘度(mpa.s) | 预估粘度30℃(pa.s) | 实验室粘度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、一批次节省时间30分钟，预估产品结果，生产更多安全，减少废品率，高效环保
减少中间粘度测试1次；节约人工、能源、设备分摊成本费用，以及增产和提升质量等带来的经济效益，统计下来是相当客观的。