內(nèi)容：
印染染料、助劑配送系統(tǒng)是一種新型的工業(yè)自動(dòng)化解決方案，該系統(tǒng)的應(yīng)用能使企業(yè)減少浪費(fèi)、節(jié)約成本、削減勞動(dòng)力、提高產(chǎn)品的一致性，同時(shí)有利于環(huán)保，有利于提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

一、國(guó)外助劑配送產(chǎn)品的狀況

目前市場(chǎng)上較成熟的國(guó)外系統(tǒng)主要有：意大利拉沃公司的dos-chem全自動(dòng)配液系統(tǒng)；韓國(guó)的tads-ls2001染料/助劑供給自動(dòng)化系統(tǒng)；瑞士貝寧格的染料、助劑稱量系統(tǒng)；中國(guó)香港立信代理的德產(chǎn)chd-distribution system;另外還有Zui近進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的upson公司的助劑自動(dòng)移送系統(tǒng)等。根據(jù)本公司長(zhǎng)期進(jìn)行的市場(chǎng)調(diào)研與收集的用戶使用情況分析，國(guó)外設(shè)備總體具以下特點(diǎn)：a、功能強(qiáng)大；b、生產(chǎn)效率高；c、自動(dòng)化程度高等，但不能完全滿足國(guó)內(nèi)印染企業(yè)的要求，其一，文化上的差異。其二，售后服務(wù)無法滿足中國(guó)印染企業(yè)的要求。例如，零配件的供應(yīng)、售后的技術(shù)服務(wù)、系統(tǒng)的升級(jí)、與其它設(shè)備的銜接等都存在一定的問題。其三，操作工藝及流程的不同，與國(guó)內(nèi)習(xí)慣工藝不同的新設(shè)備，無法使企業(yè)的操作人員快速適應(yīng)，更談不上靈活運(yùn)用，從而不僅發(fā)揮不出國(guó)外設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，甚至造成巨大的浪費(fèi)。其四，引進(jìn)設(shè)備成本高。這一方面抑制了國(guó)內(nèi)印染企業(yè)的購買欲望，另一方面使國(guó)外設(shè)備放低了進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的腳步?？傮w來說，由于國(guó)外設(shè)備存在的種種問題，其在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)占有額相當(dāng)小。據(jù)此，杭州開源電腦技術(shù)有限公司根據(jù)目前狀況開發(fā)了適合于國(guó)內(nèi)印染企業(yè)工藝的染料、助劑自動(dòng)配送系統(tǒng)。該系統(tǒng)完全在國(guó)內(nèi)開發(fā)、國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，所以在文化、售后服務(wù)、價(jià)格上占有優(yōu)勢(shì)。

二、染料、助劑配送系統(tǒng)介紹

杭州開源電腦技術(shù)有限公司研發(fā)的染料、助劑配送系統(tǒng)具有染料、助劑的化料、上料、稱量、自動(dòng)輸送、助劑濃度的在線檢測(cè)等功能，同時(shí)附帶有與染料化料配套的自動(dòng)或半自動(dòng)稱粉系統(tǒng)，還包括其他特殊化工原料的檢測(cè)系統(tǒng)（如堿濃度、雙氧水濃度檢測(cè)、ph值檢測(cè)等），另外可與企業(yè)的erp管理系統(tǒng)無縫連接。該系統(tǒng)主要適用于印染前處理、染色、后整理等工序，同時(shí)也適用于食品、化工、醫(yī)藥獬飲料等行業(yè)的整體控制，是一套多元化產(chǎn)品。

該系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)前流行的集散控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能數(shù)據(jù)處理技術(shù)、在線采集控制技術(shù)、工廠自動(dòng)化技術(shù)、可編程控制器多層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了印染前處理、染色、后整理等工序的染料、助劑的自動(dòng)稱量、配送、實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄與在線管理等各項(xiàng)功能，是一套較完整的、使用國(guó)產(chǎn)技術(shù)的工廠自動(dòng)化解決方案。

本系統(tǒng)軟件可以完成原始配方管理、原始數(shù)據(jù)錄入、參數(shù)初始化、物料管理、染料助劑配方計(jì)量、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、打印管理、系統(tǒng)報(bào)警、語音提示、機(jī)臺(tái)發(fā)料隊(duì)列管理、歷史記錄、優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求、系統(tǒng)監(jiān)控、工程調(diào)試、其他數(shù)據(jù)管理等多項(xiàng)工作。

該系統(tǒng)以20種助劑作為基本配置，具體配置可按要求擴(kuò)展。分配系統(tǒng)可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供的信息實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)臺(tái)高位用液量情況，輸送方便。在出現(xiàn)多個(gè)機(jī)臺(tái)同時(shí)請(qǐng)求加料時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)采取優(yōu)先加料機(jī)制。

l、總體操作流程

化料攪拌→上料→儲(chǔ)存→發(fā)料→檢測(cè)→反饋控制→加料

本系統(tǒng)主要分化料攪拌、上料、儲(chǔ)存、發(fā)料等操作，其他在線檢測(cè)控制為輔操作。

(1)化料攪拌

將高濃度或粉末狀染料或助劑與水按一定比例混合，攪拌，使其配置或稀釋成生產(chǎn)用染料或助劑，如圖1所示。

(2)上料

將攪拌好的染料或助劑通過上料泵輸送到儲(chǔ)罐，上料過程可通過上料指示報(bào)警裝置反饋，確定是否繼續(xù)上料，上料過多，報(bào)警裝置進(jìn)行高位報(bào)警，儲(chǔ)罐液位過低，報(bào)警裝置進(jìn)行低位報(bào)警。

立即將化料好的染料或助劑，通過上料裝置，儲(chǔ)存到儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐上裝有液位傳感器，儲(chǔ)存過程通過中，該傳感器指示液位的高低以及是否報(bào)警。

(4)發(fā)料

該操作實(shí)現(xiàn)助劑的自動(dòng)秤量與配送，中央控制中心將發(fā)料請(qǐng)求按照各機(jī)臺(tái)的請(qǐng)求順序排列后依次發(fā)料。對(duì)于急需發(fā)料的機(jī)臺(tái)，可通過優(yōu)先請(qǐng)求方式進(jìn)行優(yōu)先發(fā)料。比如，a、b、c、d、e、f、g為七個(gè)機(jī)臺(tái)請(qǐng)求的初使隊(duì)列，a是當(dāng)前正在分配的機(jī)臺(tái)，如果這時(shí)有其它機(jī)臺(tái)(如e)請(qǐng)求Zui高優(yōu)先級(jí)，那么隊(duì)列變?yōu)椋篴、e、b、c、d、f、g，e自動(dòng)插入到a與b之間，待a發(fā)料完畢，e開始發(fā)料，此時(shí)隊(duì)列變?yōu)閑、b、c、d、f、g。若機(jī)臺(tái)f欲取消操作，亦即該機(jī)臺(tái)不運(yùn)行或無需添加染料或助劑，那么f將從隊(duì)列中移除，隊(duì)列變?yōu)椋篹、b、c、d、g，若f又發(fā)來請(qǐng)求要求入隊(duì)，則排在隊(duì)列Zui后，隊(duì)列變?yōu)椋篹、b、c、d、g、f。具體的發(fā)料動(dòng)作由中央控制中心處理，完成機(jī)臺(tái)配方（如助劑與水或燒堿等的混合物）的自動(dòng)秤量及遠(yuǎn)程輸送。

(5)檢測(cè)

指對(duì)高位槽液位的檢測(cè)，當(dāng)高位槽達(dá)到低液位時(shí)，報(bào)警裝置開啟，提示工作人員補(bǔ)充該高位槽的助劑。

(6)反饋控制

指對(duì)浸漬槽各助劑濃度的反饋控制。如對(duì)退漿工藝的生物酶、滲透劑、naoh等濃度的控制，煮練工藝naoh、na2s03、精練劑等濃度的控制，氧漂工藝naoh(50-55g/l)、h202(16-18g/l)、穩(wěn)定劑、鰲合劑等濃度的控制，絲光工藝naoh濃度和酸堿平衡值的控制等等。

(7)加料過程

加料過程是反饋控制的后繼動(dòng)作，反饋控制裝置檢測(cè)到浸漬槽溶液濃度偏離標(biāo)準(zhǔn)液濃度時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)整加料速度（或流量），使浸漬槽溶液濃度趨近于標(biāo)準(zhǔn)液濃度。

2、在線合成分配秤量系統(tǒng)

為保證計(jì)量的準(zhǔn)確性和耐用性，采用耐酸堿、耐腐蝕的高揚(yáng)程動(dòng)力泵作為遠(yuǎn)程輸送裝置，染料或助劑計(jì)量采用高精度流量計(jì)和合成分配器以變頻方式控制計(jì)量。結(jié)構(gòu)如圖2所示。

每個(gè)儲(chǔ)罐均安裝有液位計(jì)，罐內(nèi)的染料或助劑液位可通過液位計(jì)檢測(cè)并反饋給化料員，并在液位指示報(bào)警裝置中指示。儲(chǔ)罐采用一噸或二噸的耐腐蝕、耐酸堿塑料桶，對(duì)于個(gè)別品種的染料或助劑可在桶內(nèi)安裝攪拌裝置，如圖3所示。

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)ph值的在線閉環(huán)控制，安裝有探頭自動(dòng)清洗裝置，無需人工干預(yù)及維護(hù)。對(duì)ph值的控制還可通過在線滴定方式實(shí)現(xiàn)，如圖4所示：

利用比重法間接測(cè)量工藝液中較高濃度的堿溶液的濃度值，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)在線閉環(huán)控制，無需人工干預(yù)：對(duì)于低濃度的堿溶液則采用自動(dòng)滴定方式測(cè)量并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。間接測(cè)量堿濃度的方法性能穩(wěn)定，維護(hù)簡(jiǎn)單，持久耐用，檢測(cè)探頭不易損壞，為較理想的濃度檢測(cè)法。如圖5所示：

該裝置用于控制水溫，用蒸汽對(duì)冷水加熱，將水溫控制在工藝溫度要求范圍內(nèi)。水箱容量基本配置為1噸，具體可按用戶要求作相應(yīng)改變。水箱內(nèi)配有溫度表，溫度傳感器，液位計(jì)，散熱器等，由plc實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與控制。如圖6所示。

系統(tǒng)采用總線式管路設(shè)計(jì)，即用一條管路實(shí)現(xiàn)對(duì)各種助劑的配送。所有管路均采用不銹鋼材料制成，管道內(nèi)部經(jīng)過拋光工藝處理，采用高流速泵輸送，管道布置合理，管道內(nèi)部不易殘留各種液體，沖洗容易。同時(shí)，分配裝置和分流裝置采用本公司自行研發(fā)的合成分配器和二位三通閥，氣控部件采用進(jìn)口元件。

對(duì)于機(jī)臺(tái)較多或助劑用量較大的用戶，可考慮多加一路水管，利用流量計(jì)計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)助劑和水的同步秤量，提高分配效率。

實(shí)現(xiàn)原理：

對(duì)于某配方，先利用水管管路加1/3水。加助劑a＋沖洗水＋加助劑b＋沖洗水＋……，沖洗水同時(shí)為配方組成，加剩余水，完成配送過程。

以上3個(gè)步驟都由軟件進(jìn)行嚴(yán)格控制，能按次序、按要求完成對(duì)某一配方的自動(dòng)秤量及輸送。清洗時(shí)先用定量水沖洗，再用壓縮空氣吹洗。

兩付三通閥與合成分配器實(shí)物如圖7、圖8所示。

安裝于服務(wù)器的前處理軟件pre-treatment的作用是實(shí)時(shí)記錄客戶實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，具有監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)、報(bào)錯(cuò)等功能，其基本工作原理如下：服務(wù)器通過該軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能與所有操作終端運(yùn)行的觸摸屏軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的在線交互，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與統(tǒng)計(jì)。當(dāng)某終端發(fā)生故障，該服務(wù)器利用軟件的報(bào)錯(cuò)功能將故障終端的故障信息及時(shí)快速的反映出來。該軟件從功能上可分為染料，助劑管理、設(shè)備管理、配方管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、輔助操作和用戶管理等。主要功能模塊的軟件截屏如圖10所示。

操作系統(tǒng)：windows xp平臺(tái)。人機(jī)界面友好，開發(fā)周期短、穩(wěn)定性好。突然掉電對(duì)系統(tǒng)不會(huì)有程何影響，適合比較惡劣的工業(yè)環(huán)境。

配方管理：配方庫管理模塊是本公司專門為印染企業(yè)開發(fā)的一套數(shù)據(jù)庫管理軟件。它通過計(jì)算機(jī)旃網(wǎng)絡(luò)將企業(yè)銷售訂單、工藝、小樣制作、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行全面的記錄和跟蹤，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使企業(yè)能夠?qū)θ玖虾椭鷦┑氖褂们闆r有清楚的了解，大大方便企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)管理和提高生產(chǎn)效率。

機(jī)臺(tái)信息互連功能：能在任意一個(gè)機(jī)臺(tái)查看其它機(jī)臺(tái)的染料或助劑發(fā)送請(qǐng)求狀況及當(dāng)前機(jī)臺(tái)某控制點(diǎn)的發(fā)料信息。

動(dòng)畫功能：人機(jī)界面采用圖形和文字，實(shí)現(xiàn)形象的動(dòng)態(tài)顯示，易于理解和操作。對(duì)初學(xué)者來說，上手快，操作錯(cuò)率低。

先入先出功能：在輸入配方申請(qǐng)發(fā)料時(shí)，以排隊(duì)等候先請(qǐng)求先發(fā)的方式來滿足各控制點(diǎn)的發(fā)料要求，可通過該功能對(duì)各控制點(diǎn)作預(yù)先請(qǐng)求，可大大提高自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)無人化操作。

監(jiān)控功能：在中央控制中心的監(jiān)控電腦用來監(jiān)控各機(jī)臺(tái)的用料情況，并實(shí)現(xiàn)對(duì)各控翻管理，為上層管理者提供現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行成本統(tǒng)計(jì)。

配方存儲(chǔ)功能：每一個(gè)控制點(diǎn)都能存至少50種配方并可無限擴(kuò)展，方便操作工隨時(shí)調(diào)用、檢查。

10、網(wǎng)絡(luò)拓樸解析

信息管理層主要指由工藝主管室、生產(chǎn)主管室、信息部門及高層領(lǐng)導(dǎo)等部門組成的網(wǎng)絡(luò)信息層，本層實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)狀況、成本計(jì)算與統(tǒng)計(jì)等功能，結(jié)合本企業(yè)erp系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)其它功能，如銷售分銷，生產(chǎn)計(jì)劃，車間作業(yè)，質(zhì)量管理，查詢決策等等，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享（但不同部門有不同的權(quán)限）同時(shí)能使企業(yè)的管理機(jī)制得到發(fā)展和完善。

(2)車間管理層

車間辦公室配有一臺(tái)服務(wù)器，用于實(shí)時(shí)記錄設(shè)備運(yùn)行情況及各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如每班產(chǎn)量、總產(chǎn)量、原材料消耗、溫度趨勢(shì)、儲(chǔ)料倉料位、機(jī)臺(tái)情況、指示報(bào)警參數(shù)等。通過pre-treatment軟件、s數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與中央控制層實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互，進(jìn)行原材料的倉儲(chǔ)管理、消耗統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等操作。

(3)中央控制層

由上位計(jì)算機(jī)或中央處理終端、中央控制plc、電氣控制系統(tǒng)、條碼讀取儀、打印機(jī)等組成，通過高效數(shù)據(jù)鏈接網(wǎng)絡(luò)（controller link網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)與各從站的信息通訊，完成對(duì)各從站點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控。監(jiān)控軟件以動(dòng)態(tài)圖形方式顯示整個(gè)設(shè)備的平面圖，工藝配方，工藝流程，分配信息等，并配有各種參數(shù)值的設(shè)置和多種數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線顯示，如發(fā)料時(shí)間，歷史趨勢(shì)，閥門開度，瞬時(shí)流量和累計(jì)重量等。有故障報(bào)警和報(bào)警信息記錄功能，計(jì)算機(jī)在線檢測(cè)和診斷報(bào)警事件，采用報(bào)警窗口直接顯示故障部位和故障類型來準(zhǔn)確通知維修人員，采用報(bào)警聲音來提醒操作人員。

(4)主站

主站是一個(gè)設(shè)在中控室的按鈕站，負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)控制層之間交換和采集數(shù)據(jù)。通過按鈕控制可以開、?，F(xiàn)場(chǎng)的所有設(shè)備。選擇按鈕開停遠(yuǎn)程設(shè)備，是因?yàn)榘粹o比計(jì)算機(jī)控制更為直觀，方便，簡(jiǎn)單，可以更加有效的避免因?yàn)橛?jì)算機(jī)死機(jī)、重起動(dòng)、癱瘓等故障造成的停機(jī)事故和誤操作等各種可能。

(5)現(xiàn)場(chǎng)控制層

主站通過controller link網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)控制層的多個(gè)從站相連，并且各從站plc可以與主站實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳送與共享。各從站plc負(fù)責(zé)按工藝要求實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備的調(diào)節(jié)和控制，采集現(xiàn)場(chǎng)儀表、傳感器的數(shù)據(jù)。

11、系統(tǒng)整體功能特點(diǎn)

開源公司開發(fā)的助劑配送系統(tǒng)采用德國(guó)進(jìn)口高精度流量計(jì)，安全可靠，性能優(yōu)越；采用總線式管路設(shè)計(jì)，特殊管路接頭，折裝維修方便；自動(dòng)管路清洗，效果佳；流量變頻控制，分配；全自動(dòng)信號(hào)檢測(cè)及反饋控制；溫控?zé)崴圩詣?dòng)補(bǔ)水；生產(chǎn)效率提高，人工費(fèi)減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高，不良率減少；生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性提高；節(jié)省助劑，減少污染；系統(tǒng)擴(kuò)展方便；整個(gè)系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)容易；工藝控制符合國(guó)情，應(yīng)用范圍廣，自動(dòng)化程度高。

三、結(jié)束語

我國(guó)是紡織印染的大國(guó)，生產(chǎn)設(shè)備和電氣自動(dòng)化技術(shù)弱后，嚴(yán)重污染社會(huì)環(huán)境，只有設(shè)備自動(dòng)化跟上先進(jìn)的世界潮流，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)騎墻于不敗之地。