BOPP厚控制方案優(yōu)化之要點(diǎn)

1、BOPP厚度控制方案優(yōu)化之要點(diǎn)洛陽石化聚丙烯有限責(zé)任公司 何元亭摘要：本文簡明扼要地指出了某外國公司BOPP生產(chǎn)線厚度控制方案的不足之處并說明了改進(jìn)、優(yōu)化的要點(diǎn)。關(guān)鍵詞：BOPP、 厚度控制系統(tǒng)、 厚度控制方案一、前言：眾所周知厚度指標(biāo)是BOPP薄膜最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，而厚薄不均及厚度超標(biāo)的問題長期以來一直是困擾我們BOPP質(zhì)量控制的一個難題，也是我們生產(chǎn)23um、28um、以及18um，360m/min以上厚度時的瓶徑。在此情況下，我們打破了某外國公司的技術(shù)封鎖，認(rèn)真剖析了其公司厚度控制方案并與自動控制理論相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了其不足之處并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際優(yōu)化，使其方案更加符合我公司BOPP生產(chǎn)需要，

2、經(jīng)試用效果顯著，從而突破了上述生產(chǎn)瓶徑的制約。二、厚度控制系統(tǒng)及厚度控制方案簡介：在某外國公司的BOPP生產(chǎn)線上選用了某公司的厚度控制系統(tǒng)，其構(gòu)成及應(yīng)用情況如下圖1所示： 圖1如圖所示：在生產(chǎn)線正常運(yùn)行時，位于牽引工段的厚度掃描儀以15m/s的速度對薄膜進(jìn)行掃描，然后將數(shù)據(jù)經(jīng)以太網(wǎng)傳送到厚度控制計算機(jī)厚度控制計算機(jī)，根據(jù)其內(nèi)部已應(yīng)用的厚度控制方案對輸入的掃描信號進(jìn)行比較處理后作出如下輸出： 輸出控制信號經(jīng)過PROFIBUS總線到模頭螺栓控制柜，調(diào)整模頭螺栓加熱功率和反應(yīng)速度； 在計算機(jī)屏幕上顯示最新掃描曲線圖和48個加熱螺栓的功率和狀態(tài)； 輸出信號自動調(diào)整激冷輥轉(zhuǎn)速，從而改善厚度(此功能我公司

3、沒有投用)。厚度控制計算機(jī)經(jīng)上述輸出動作調(diào)整了模唇上的48個螺栓的開度，也就是調(diào)整了鑄片橫向各區(qū)域的厚度，這樣每個螺栓的開度就決定了下游薄膜相對應(yīng)的的一定橫向區(qū)域的薄膜的厚度，從而有效地控制了整幅薄膜的厚度均勻性和標(biāo)準(zhǔn)厚度，這就是厚度控制，它是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。壓模螺栓和整幅薄膜的厚度控制關(guān)系如下圖2所示。 圖2在這套厚度控制系統(tǒng)中，其核心應(yīng)用技術(shù)就是厚度控制方案。它就決定著厚度控制的品質(zhì)和成敗。因此作好一個厚度控制方案就尤為重要，在不計其它細(xì)節(jié)因素的情況下，簡要地它有如下幾部分組成：1、 創(chuàng)建映射，Mapping圖2、 創(chuàng)建一組PID參數(shù)3、 創(chuàng)建控制參數(shù)4、 初始化加熱值5、 選擇手動/自

4、動控制的螺栓以下幾項(xiàng)中每一項(xiàng)都很重要，要使一個控制方案可靠投用，上述幾部分缺一不可，如果有一項(xiàng)不完善優(yōu)化，它就決定了整個控制品質(zhì)就停留在這一項(xiàng)的水平上，還會影響其它項(xiàng)目的作用發(fā)揮，從而使控制品質(zhì)惡化、波動。三、某公司厚度控制方案存在的不足經(jīng)一年半的應(yīng)用，我公司的BOPP生產(chǎn)線厚度控制暴露出如下問題： 18um的薄膜生產(chǎn)速度超過360m/min時，厚度波動較大難以控制，偏差經(jīng)常在0.25以上。 23um、28um的薄膜生產(chǎn)速度達(dá)到300m/min時厚度就波動大偏差經(jīng)常在0.25或0.3以上。這就表明在排除其它干擾因素的情況下，原厚度控制方案細(xì)節(jié)有不足之處，在突破了該公司的技術(shù)封鎖后，我們認(rèn)真剖析

5、了該公司的厚度控制方案，發(fā)現(xiàn)其有如下欠缺：1：映射Mapping圖不合適映射Mapping圖只有一幅，且設(shè)定薄膜寬度為6900mm其內(nèi)部48個點(diǎn)分布位置已固定。這就使我方不論作任何生產(chǎn)調(diào)整都在用這一幅圖來作為控制基礎(chǔ)，而我方在生產(chǎn)實(shí)際中因生產(chǎn)需要，經(jīng)常調(diào)整。例如：現(xiàn)在的TDO出口軌道寬度為6850mm而掃描儀處的薄膜寬度為6848mm，這就出現(xiàn)以下問題： 映射Mapping圖與實(shí)際膜寬不符，圖為6900mm，實(shí)際為6848mm，誤差52mm。 橫拉入口寬度和某些區(qū)域軌道寬度調(diào)整后，Mapping圖上有許多點(diǎn)位置與實(shí)際不符。如下圖示： Mapping6900mm1234567891000.05.

6、015.030.049.0176.0362.0532.5703.0873.5101044.11214.61385.11555.61726.11896.62067.12237.62408.22578.7202749.22919.73090.23260.73431.23601.83772.33942.84113.34283.8304454.34624.84795.44965.95136.45306.95477.45647.95818.45988.9406159.56330.06500.56671.06851.06870.06885.06895.06900.0×××這就

7、造成了模唇加熱螺栓與下游掃描圖上薄膜對應(yīng)區(qū)域的位置偏差，導(dǎo)致了模唇加熱螺栓誤動作，即該動的不動，不該動的動作。從而難以有效控制薄膜厚度。2、PID參數(shù)設(shè)置不合適PID參數(shù)在此主要是調(diào)整48個模唇螺栓加熱功率和反應(yīng)速度的。原控制參數(shù)在PID設(shè)置時P值為0.2，I值為800505，D值沒設(shè)置，快速積分功能沒選用，這樣就造成如下現(xiàn)狀：生產(chǎn)18um在360m/min速度以下時，在生產(chǎn)23um、28um、速度300m/min以下時，模唇螺栓調(diào)節(jié)尚能滿足厚度指標(biāo)，但要提高速度，模唇各點(diǎn)開度就調(diào)整滯后，造成厚度波動，有時會造成等幅振蕩波動，有時會造成發(fā)散振蕩波動，嚴(yán)重影響厚度控制。3、個別控制參數(shù)設(shè)置不合適

8、在許多控制參數(shù)設(shè)置中，有一項(xiàng)Max out of toltrance%最大超差設(shè)置為50%(前一時期設(shè)為100%)這一參數(shù)是在超出公差點(diǎn)的份額方面設(shè)置的一個極限，也就是說只有當(dāng)手動調(diào)節(jié)到薄膜掃描曲線達(dá)到這個極限要求后才能將系統(tǒng)投上自動，這是確保厚度自動控制靈敏有效的一個基礎(chǔ)，而此值設(shè)為50%顯然范圍太寬。上述三個方面的不足會造成模頭螺栓產(chǎn)生下述問題： 誤動，即該動的不動，不該動的動作； 動的速度和力度不合適； 不該投自動時就投了自動。四、改進(jìn)方案之要點(diǎn)針對上述問題作如下改進(jìn)：1、根據(jù)生產(chǎn)線現(xiàn)狀重新制作映射mapping圖如下圖所示，使模頭螺栓和下游掃描圖上薄膜對應(yīng)區(qū)域的位置準(zhǔn)確對應(yīng)，以利螺栓準(zhǔn)

9、確動作，這就解決了膜頭螺栓誤動的問題，做到該動的膜頭螺栓一定要動，不該動的膜頭螺栓不能動。 Mapping6848 mm1234567891000.038.076.0114.0152.0190.0390.0558.6727.1895.7101064.21232.81401.31569.91738.41907.02075.62244.12412.72581.2202749.82918.33086.93255.43424.03592.63761.13929.74098.24266.2304435.34603.94772.44941.05109.65278.15446.75615.25783.859

10、52.3406120.96289.46458.06668.06704.06740.06776.06812.06848.0×××2、根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，及時計算調(diào)整不同產(chǎn)品、不同速度時的PID參數(shù)，適時投用快速積分功能，從而使48個模頭螺栓能夠快速有效地動作又要避免過于 靈敏而造成擾動?，F(xiàn)在值:28um330m/min薄膜時P值0.3 I值450 23um360m/min薄膜時P值0.3 I值49018um360m/min薄膜時P值0.3 I值50518um370m/min薄膜時P值0.3 I值500495如果原料、生產(chǎn)有調(diào)整這些參數(shù)也要及時調(diào)整，這就解決了鏍栓調(diào)整的力度和速度的問題。3、改變控制參數(shù)項(xiàng)目中max out of tolerance%50%設(shè)置、改為30%或20%，這就解決了該投自動才能投自動的問題。五、效果經(jīng)上述改進(jìn)的厚度控制方案經(jīng)將近一個月實(shí)際應(yīng)用，效果良好。使現(xiàn)在生產(chǎn)上述各種產(chǎn)品在高速時偏差值都能長時間保持在