國內改性瀝青生產自動化控制概述

      1 自控系統在改性瀝青生產中的作用
      　　為適應現代化生產的要求、提高產品規(guī)模化生產、降低成本，同時使企業(yè)的生產管理水平和競爭能力更上一層樓，在改性瀝青生產中進行自動化控制不失為一種理想的解決方法，其主要作用體現在以下三方面。
      　　1）提高工藝水平，穩(wěn)定產品質量，提高原材料利用率，節(jié)約能源，降低生產成本，減輕操作人員的勞動強度，使操作者有更多的時間關注工藝參數變化情況。
      　　2）強化產品的質量管理，先進的算法程序與硬件的高可靠性保證生產過程嚴格按設定的工藝參數執(zhí)行，一致性很高；同時可記錄下真實的生產過程數據并打印下來，并可隨時調用查閱這些數據，作為生產決策部門質量分析和改進生產工藝的可靠依據。
      　　3）輔助生產管理，減輕工人操作強度的同時增強工人的工作責任心；油、改性劑的消耗記量更精確，方便生產成本的控制和管理。
      2 對改性瀝青自控系統的基本要求
      　　改性瀝青行業(yè)有自己獨特的環(huán)境、工藝、設備裝置和人員素質等特點，只有結合國內改性瀝青行業(yè)的實際情況與行業(yè)經驗，針對改性瀝青行業(yè)生產的特殊性，才能有針對性地開發(fā)出適應中國特色的改性瀝青自動控制系統。通過市場檢驗，可得出改性瀝青自控系統的基本要求。
      　　1）自控操作系統中有全中文操作介面，面向工藝人員TRANBBS設計，不需要計算機方面的專門知識，操作簡便。
      　　2）采用模塊結構設計，系統硬件、軟件可控充性強，可靠性要高，特別對原料提升這種快速的完成過程，要球下位機能采用PLC，同時在系統結構設計中要考慮方便性。
      　　3）自動化程度要高，自控設備運行的費用要低，易耗件要有較高的通用性（國內易于購買），避免使用冷門產品，使生產的正常運行得到安全可靠的保證。
      　　4）系統應提供專用的數據輸出打印裝置，具有完備的生產數據記錄功能，便于分析檢測和統計。　
      　　5）應結合生產現場日常管理的經驗對生產設備、控制點數和操作人員進行合理的劃分，給予不同的操作權限，從根本上保證生產過程的安全可靠運行。
      3 控制方式
      　　目前，國內改性瀝青生產的控制水平基本上可分為4個檔次。
      3．1完全手動操作方式
      　　這一方式基本是早期和小企業(yè)采用的方式，其主要特點是閥門為手動，對溫度、壓力、液位和流量等生產中的模擬量信號采用常規(guī)分散儀表進行采集，然后集中或現場顯示，操作人員在現場或集中操作盤上控制主要設備的啟停，閥門由工人到現場操作。這種方式下改性瀝青生產工藝參數得不到可靠執(zhí)行，一致性差，改性瀝青受人為因素影響較大，而且工人的勞動強度大，主要生產設備與裝置不能工作在較佳狀態(tài)，原料配比不精確，現已逐步被智能儀表和自控系統所代替。
      3．2 半自動控制方式
      　　該方式即集中手動控制方式，它以模擬屏為代表，主要特點為閥門多采用氣動或電動自動閥門，采取諸如數據采集器等手段采集各種過程量進入控制室。
      3．3 PC機方式
      　　該方式以工業(yè)PC機為代表，過程控制中的各種信號在外圍通過相應的變送器送入，在PC機畫面上顯示各種生產過程參數，同時控制閥門與泵、電機等設備的啟停來滿足生產工藝要求。但PC機系統的可靠性差，一方面是由于上位機操作系統的可靠性差造成的，另一方面由于上位機軟件自身不完善而造成，易造成死機現象。
      　　該系統畫面呆板，缺乏一般工控組態(tài)軟件靈活的程序腳本控制功能，同時本身的安全性差，難以建立有效的操作等級與權限制度，易受到病毒及操作者的惡意攻擊。此外該系統的可擴充性差，控制系統無網絡構成，不便于下一步工廠管理網絡與生產網絡的連接，不能有效保護工廠投資的長期效益，也不便于整個車間、工廠的連鎖控制。同時由于外圍器件的漂移較大，系統控制精度受外界環(huán)境影響較大，控制效果不理想。
      3．4 分布式控制方式
      　　該方式采用先進的計算機控制TRANBBS技術與多層網絡結構+先進控制算法對生產工序進行自動控制。主要特點為采用PLC作下位機，按照工藝參數與流程要求對瀝青輸送計量。改性劑稱重計量輸送、攪拌、研磨、融脹、加熱保溫的各種泵、攪拌電機、電磁閥等開關量和溫度、壓力、液位、流量等模擬量進行監(jiān)測控制，能紀錄完整的生產工藝數據，在觸摸屏或計算機屏幕上顯示工藝流程中各閥門、電機的運行狀況，同時對各種溫度超限、閥門故障、液位超限進行聲光報警，并且設有“自動”和“手動”兩種狀態(tài)。
      　　當現場出現故障或要對工藝進行人工干預時，可將開關轉換至手動狀態(tài)，對各種執(zhí)行機械進行手動操作，這樣技術人員可以重新設定新的參數，操作人員在現場處理緊急問題，從而達到了理想的效果。這種控制方式是國內改性瀝青生產控制發(fā)展的主流方向，主要不足是投資相對較大。
      　　通過對改性瀝青工藝的全面分析，可以認為改性瀝清的主要被控對象為溫度——時間類曲線，這類曲線是由多段直線組成的折線。通過模態(tài)文件，在PC機分布方式控制方式中可實現改性瀝青“可視控制界面”。所謂可視控制界面是指操作人員可在計算機屏幕上選定模態(tài)文件并在工藝控制的任何時候對這些模態(tài)文件的關鍵點上下左右移動，組成理想的工藝控制曲線，只要調整好工藝曲線，工藝流程就會按設定好的曲線進行。這種操作界面形象直觀、操作簡便，具體實行的細節(jié)由程序自動按設定好的曲線進行，可視控制界面簡化了控制的復雜性，簡化了對操作人員的計算機技能要求，受到眾多企業(yè)的歡迎。
      4 發(fā)展展望
      　　國內改性瀝青生產自動化控制已有10多年的歷史，目前國內改性瀝青生產自動控制主要集中在原料計量輸送、研磨攪拌兩個階段，多數存在如下不足：①改性劑的包裝破碎倒入階段需人工操作；②導熱油鍋爐自帶自控裝置與生產線自控系統的銜接存在問題，接口標準隨不同廠而變，若不能與總自控系統很好銜接，則需要人工干預生產過程，降低生產自動化程度。
      　　隨著中國加入WTO，靠完全手動生產的小型改性瀝青企業(yè)將難以為大市場服務，對改性瀝青的整個生產過程進行自動化控制、擴大生產規(guī)模是現階段國內改性瀝青企業(yè)的發(fā)展主流。不同設備、不同環(huán)節(jié)自控系統間的銜接問題將會得到更多的重視，只有解決好這一問題，整套流水生產線的自動化才有可能。此外全套設備生產管理系統的有機結合會將改性瀝青這種新興產業(yè)的生產管理水平帶上一個新的臺階，同時對操作人員的素質也提出更高的要求。