生產(chǎn)過(guò)程電導(dǎo)、PH值檢測(cè)自動(dòng)化控制

徐翔

摘要：自動(dòng)化檢測(cè)是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、分析判斷、操縱調(diào)整，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制目標(biāo)的過(guò)程；檢測(cè)過(guò)程是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理的技術(shù)基礎(chǔ)，也是制造系統(tǒng)不可缺少的組成部分，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性直接影響最終產(chǎn)品的結(jié)果。本論文研究過(guò)程控制槽液電導(dǎo)率、PH值自動(dòng)化檢測(cè)方法實(shí)施及無(wú)線輸傳，實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)電導(dǎo)、PH值，并克服在線檢測(cè)溫度對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，制定準(zhǔn)確的過(guò)程控制范圍，通過(guò)過(guò)程控制穩(wěn)定性的提升，最終提升產(chǎn)品成品率。

關(guān)鍵詞：電導(dǎo)；PH值；檢測(cè)；自動(dòng)化；無(wú)線傳輸；回歸

1、前言

隨著生產(chǎn)線工業(yè)化的推廣，針對(duì)過(guò)程的檢測(cè)如仍使用人工檢測(cè)，則耗費(fèi)人工成本高，檢測(cè)準(zhǔn)確率偏差大、耗時(shí)長(zhǎng)；隨著檢測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備的不斷推廣，部分自動(dòng)化檢測(cè)儀器開(kāi)始大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，但針對(duì)電導(dǎo)、PH值對(duì)環(huán)境溫度要求較高及檢測(cè)結(jié)果敏感度較高的檢測(cè)指標(biāo)，自動(dòng)化檢測(cè)存在偏差大，無(wú)法制定標(biāo)準(zhǔn)化控制范圍的情況，企業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)實(shí)施率低；電導(dǎo)、PH自動(dòng)化檢測(cè)可提高檢測(cè)過(guò)程的人工效率，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確率。通過(guò)設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)，數(shù)據(jù)無(wú)線提取，檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制穩(wěn)定，進(jìn)一步提升產(chǎn)品成品率。

2、實(shí)驗(yàn)

2.1硬件的組成

如圖1所示，系統(tǒng)硬件包括一體化便攜式PH值、電導(dǎo)率及溫度測(cè)試儀器、移動(dòng)小車、及數(shù)據(jù)提交終端。

2.2軟件組成

（1） PH值、電導(dǎo)率及溫度采集軟件。

（2） PH值、電導(dǎo)率及溫度至提交終端的實(shí)時(shí)傳輸軟件。

（3） 測(cè)試槽液根據(jù)曲線等效擬合軟件。

（4） 數(shù)據(jù)至生產(chǎn)管理系統(tǒng)的提交及管理軟件。

2.3生產(chǎn)線槽液取樣裝置

如圖2所示，包括1排取樣杯子，杯子與杯子之間的隔板、傾倒控制手柄，取液閥未關(guān)閉報(bào)警裝置，取樣過(guò)程中人員忘記關(guān)閉閥門，可通過(guò)槽液的溫度實(shí)際自動(dòng)報(bào)警功能。

2.4在線檢測(cè)環(huán)境與恒溫檢測(cè)環(huán)境回歸方程的建立

隨著槽液溫度的提升，在檢測(cè)電導(dǎo)率及PH值的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)偏高的情況；槽液的溫度是在一個(gè)固定的控制范圍內(nèi)。因此恒溫檢測(cè)與在線檢測(cè)存在一個(gè)固定的變化量及常數(shù)；針對(duì)恒溫檢測(cè)及在線溫度檢測(cè)的差異性可通過(guò)使用Minitab數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件，建立恒溫與在線溫度的回歸方程，將在線檢測(cè)的電導(dǎo)、PH值通過(guò)回歸方程還原至恒溫檢測(cè)情況下的數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確的實(shí)施過(guò)程控制；

2.5回歸方程擬合性驗(yàn)證

在實(shí)施自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行手動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)化檢測(cè)并行，并行檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)大于100組；利用自動(dòng)化檢測(cè)結(jié)果使用回歸方程式推算恒溫檢測(cè)結(jié)果，并將計(jì)算結(jié)果與真實(shí)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，以驗(yàn)證回歸方程的準(zhǔn)確性。

3、結(jié)果討論

3.1效率提升：人工檢測(cè)工作量：取樣——恒溫——測(cè)樣（手工記錄）-錄入（手工錄入），操作人員在產(chǎn)品管理系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)果查詢，過(guò)程中會(huì)不可避免的產(chǎn)生錄入錯(cuò)誤等人為因素影響，自動(dòng)化檢測(cè)工作量：在線檢測(cè)——無(wú)線傳輸至系統(tǒng)，可明顯提高檢測(cè)效率，降低50%的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高異常處理速度。

3.2檢測(cè)準(zhǔn)確率的提升：避免在人工檢測(cè)的多個(gè)環(huán)節(jié)中人為操作手法、檢測(cè)環(huán)境控制的不同造成的檢測(cè)誤差，提升過(guò)程檢測(cè)的準(zhǔn)確率，并提供實(shí)時(shí)查詢，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并快速調(diào)整過(guò)程異常情況，提升產(chǎn)品的合格品率。

3.3檢測(cè)與自動(dòng)化設(shè)備的無(wú)縫鏈接：所開(kāi)發(fā)的軟件、硬件與產(chǎn)品管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，可將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)工廠無(wú)線覆蓋網(wǎng)絡(luò)由手持終端直接提入產(chǎn)品管理系統(tǒng)。提高產(chǎn)品管理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度與利用率。

3.4回歸方程的應(yīng)用：檢測(cè)過(guò)程中可通過(guò)兩個(gè)強(qiáng)相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)建立準(zhǔn)確的回歸方程，提高過(guò)程控制的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫洪程，曹曦 生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)與控制技術(shù)—高等教育出版社—2015

[2]黃永杰、盧勇威、高宇—檢測(cè)與過(guò)程控制技術(shù) —北京理工大學(xué)出版社—2010endprint