1、引言
电子铜箔的生产流程主要是:溶铜、生箔、表面处理及分切,如图一所示,其中电解液的制备系统及供液系统为主要工艺的核心,如何确保整个供液系统中电解液的流量、温度、浓度、液位、压力、PH等工艺参数符合生产工艺要求是生产出优质铜箔的前提条件。
整个工艺过程设备多,布局分散、工艺复杂,主要原料硫酸,又是强腐蚀性液体。为保证安全生产、保证产品质量采用可靠的自动化控制系统显得尤为重量。
2、工艺及控制功能
电子铜箔生产线的控制系统可分为电解液制备、毛箔生产、表面处理等系统。本文主要阐述了PROFIBUS-DP在生箔和表面处理中电解液制备和电解液供液系统中的控制系统设计。
电解液制备:主要由下料、溶铜、循环、热交换、净化等构成。被控对象有:循环槽、净液槽、高位槽等设备的温度、液位、流量、浓度等控制和监测。
供液系统:硫酸铜溶液制备好后,进入到下一工序生箔机和表面处理机。生箔机主要是通过电解生成毛箔,而表面处理机是对毛箔进行处理,主要由酸洗、粗化、固化、防氧化等构成。被控对象有:各槽罐液位、温度、离子浓度、PH、流量及搅拌等控制和监测。
电控任务是电解铜箔生产线重要组成部分之一,是生产线各工步有序进行、各工步中设备协调动作的组织者和指挥者。铜箔质量的好坏与硫酸铜溶液的浓度、温度、流量、PH值等工艺参数的稳定关系密不可分人;同时,参数设置、系统状态监控、数据处理及故障报警等也是系统的主要任务。电气控制系统要求可靠性高,适用性强,控制精度波动小,控制点数量达到1300多点。有温度监控、压力监控、流量监控、液位监控、离子浓度监控、PH监控等诸多参数,且各参数点分布广、执行机构多。其工艺流程如图1:
图1 电解铜箔生产工艺流程
3、控制系统设计
采用三层分布式计算机测控系统,系统网络拓扑图见图2,第一层为监测层,以西门子ET200S及变频器为监测终端,完成对现场设备的测控;第二层为控制层,以西门子S7-300PLC为控制核心,完成对整个生产工艺的自动化控制;第三层为监视层,以三台计算机为硬件基础,配以测控软件,完成对整个系统的自动化监视及运行管理,工艺参数修改、运行过程显示,事件报警及记录,生产数据记录
声明:
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