传感器,愿景

“其他”网络,这不仅仅是蜘蛛的游乐场

Web处理包括在平板或辊中制造的无数产品和材料。Web Process Industries生产许多产品,包括纺织品,纸张和塑料薄膜。它们还可以在这些基础材料上执行任何数量的二级操作。台面,地板,砂纸和食品包装材料,如土豆芯片袋,糖果酒吧包装,a ...

作者:ABB工业系统公司的Brian Baldwin, Steve Harr, Rob Lowery和Tod Madderra 1998年2月1日
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  • 过程控制和仪器

  • 过程控制系统

  • 先进的控制

  • 质量保证

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看看网络质量

Web处理包括在平板或辊中制造的无数产品和材料。Web Process Industries生产许多产品,包括纺织品,纸张和塑料薄膜。它们还可以在这些基础材料上执行任何数量的二级操作。台面,地板,砂纸和食品包装材料,如土豆芯片袋,糖果棒包装和果汁盒是一些产品,采用网络加工材料生产。

基本过程

在纺织工业中,“网”一词就是织物的同义词。分开的织物制造工艺生产网,并在成型后对其进行修改。纺织织物的两大类是机织物和非织造织物。

在造纸工业中,网页(或“纸张)”处理是指造纸过程的一部分,其从排出到造纸机形成织物上的原料开始。卷筒纸形成工艺,压制,干燥,涂层,压延和重新插入是该连续过程的一部分。切割和倒带也包括在纸网处理中。

在塑料膜制造中,通过在挤出机中加热塑料树脂粒料并通过平坦模具来形成连续片。然后将产物冷却至“铸造”片材,预热以在机器方向上拉伸,并在横向机方向上拉伸以增加刚度并改善防潮层。进一步处理或涂覆,切割和复卷也是制造选项。

获得质量/一致性

所有网络制造过程的关键问题是整体质量、可重复性、处理效率和过程信息跟踪。web处理操作必须对产品质量具有可重复的控制。生产效率和数量很重要,但只有在确保了适当的质量后,才应该关注这一点(请参见web流程工业质量侧栏)。

许多不同的控制技术可以组合以提高产品质量和整体生产率。Web流程制造商必须“查看”在生成的内容中的更多Web,然后使用附加信息降低Web质量的变化。

适当的Web产品处理由机械和运输系统完成,更常见于“驱动器”。虽然机械的性质影响了张力的张力量,但驱动系统真的控制施加到网的压力。技术的进步,例如无切数控制驱动器,现在提供较便宜的直接控制元件。在过去,将过程的速度设定并控制张力作为二次功能。现在,通过扭矩或张力控制作为主要聚焦,系统可以以不同的速度始终控制腹板张力。

开放系统技术的进步与改进的驱动系统集成,使这些系统能够有效地收集,存储和关联过程,机器状况和网页质量的参数。操作员现在可以同时比较Web质量和机器和过程条件。

此外,将完全集成的制造执行系统(混乱)的可用性进入Web控制提供了所有植物水平的信息,以进行实时操作决策。质量工程师现在可以评估网站,因为它的产生,以及向下游Web处理系统前进的馈送决策。MES消除了生产楼层和前台之间的功能边界。例如,在塑料薄膜制造应用中,每小时树脂使用的在线视图允许质量控制跟踪和标记各个薄膜上的树脂批号。可用的产品跟踪应用现在可用于捕获流程和产品信息,并将其与销售预测,订单管理和财务和会计系统集成。这允许从原材料到客户交付的吞吐量跟踪。

高级分析/控制

高级分析工具,如快速傅立叶分析(可以帮助最小化偏离规格产品的诊断工具)可以应用于Web质量和机器条件数据,以识别由特定过程或机器条件引入的质量变化。一旦确定,可以纠正这些条件以提高产品质量。更重要的是,“智能”机器诊断系统的可用性可以帮助识别影响Web质量的特定机器条件(过度振动,电机和轴承温度等),并用于针对纠正和预防性维护工作。

过程效率也可以通过高级控制和建模技术来提高。进入生产车间的不同方法包括模糊逻辑控制、神经网络和专家系统。这些方法使用一个或多个相关的输入来预测或模拟没有直接测量可用的整个过程的输出——允许在不存在直接测量或成本高的情况下对过程参数进行相对准确的控制。

可提供控制策略,使制造商能够通过使其在产品级变化期间更改Web参数来最大限度地减少浪费,这是对设备关闭的需求。自动级变化控制通过最小化从一个产品等级到下一个产品等级的过渡时间来最大化生产效率。例如,在造纸操作中,通过调整精炼和股票混合操作,允许在造纸机湿端预期需要在造纸机湿端预期不同饰面的等级变化,允许股票变化“在苍蝇上”。

仪器进步

全纸体成像提供更完整的了解Web产品,它形成为形成。与传统的扫描仪技术相比,预先纸张成像系统增加了Web参数的全部扫描的数量为40,000。这允许造纸器例如“参见”几乎100%的生产,并允许在制造过程中准确确定和控制实际网页质量的变化。

膜厚测量现在使用改进的核子技术,据说可以减少由厂内环境条件引起的误差。旧的核子方法没有考虑由于网旁空气量和温度变化而引起的误差。此外,该技术提供了实时补偿扫描仪对准公差,提高了测量精度和重复性比传统超声系统。伴随着薄膜挤压过程中边缘控制的进步,允许平面模具设计,以增加过程的可控宽度,并允许更好的传感器到执行器的过程映射。

在当今许多有助于提高web处理产品质量和一致性的技术中,开放控制技术、跨企业软件解决方案、驱动和高级测量和控制的发展提供了许多过程改进的潜力。根据网络技术供应商的说法,它们只是未来事物的先兆。

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看看网络质量

适当的质量并不总是与最高质量相同。竞争激烈的是,Web处理器必须重复实现产品所需的质量,然后尽可能高效地生产产品。高效的生产通常由优质产量的时间与生产所需的时间的比率决定。然而,每个主要网行业的“机会”是不同的。

纺织品生产的质量和成本之间有明显的平衡。与加工效率和质量相关的一个问题是样式的改变。纺织品加工商必须迅速适应数量惊人的变化过程设置。此外,上游工序(漂白、丝光等)中监控的工艺点可能会影响下游工序(如染色和整理)。识别潜在的问题并尽快采取纠正措施是很重要的。

考虑到在制造时存在的过程/机器条件,造纸操作的关键生产目标是生产出货运的最大数量的货物纸张。围绕这一目标的生产问题包括最小化纸张级变化时间(用于一个特定级别的纸张制造之间的过渡时间,并为新纸张的质量规格的实现)。在该转变时间期间产生的纸张被认为是非规格,并且被丢弃到“破折”系统进行反作用。对规范制造的同等重要是制作纸张质量规格的文件。制造商快速识别和正确的过程和机器问题,引入网络质量的变化。

质量和废物控制

许多卷筒纸产品需要涂覆一层或一系列涂层才能形成成品。食品包装薄膜涂层提供热密封性,增加其氧气屏障,并控制后续包装操作的摩擦系数。摄影胶片需要涂层来产生和保证颜色特性。织物上涂有胶水和磨料以制作砂纸,纸张上涂有其他基材以制作台面材料。在每一个例子中,不合规格的产品都不能按原样回收。这些产品的制造需要严格的控制和广泛的材料跟踪,以最大限度地减少导致废料费用和固体废物的不合规格生产。

腹板结构特性的变形也是不可取的。最常见的卷筒纸变形是在加工过程中不受控制的张力引起的拉伸。在这一点上,许多web产品超出了规范。在纺织品中,织物纱线的弯曲或偏斜表示织物宽度上张力不一致导致的编织图案变化。在高质量的织物生产中,必须保持尺寸的稳定性。

什么变量很重要?

在织物生产中一些直接控制的变量是张力、水分含量和稠度、网幅宽度、表面温度和染料和化学应用的湿提率。影响加工结果的间接控制变量包括洗涤和蒸汽温度和流量、过程蒸汽质量和流量、轧辊压力、干罐温度和染料/化学品浓度。

在造纸中,键测量包括基础重量,涂层重量,水分含量,以及机器方向,透明度,亮度,形成,灰分和机器方向上的颜色。还包括识别网缺陷,如孔,光线和暗点,粘液沉积物,涂层条纹,拾取,划痕和拉伸,突发和撕裂强度。

对于所有的卷筒纸制造,控制机器的条件是重要的生产按规格的产品。这包括各种各样的变量,包括运行速度、振动和部件的磨损(特别是轴承和滚子直径)。