国内外人造大理石生产情况分析

国内外人造大理石生产情况分析 21世纪飞速发展的时代，工业的二次革命使得自动控制技术的进一步完善和发展。自动化控制网络得到了很大程度的普及，同时集中监控系统也得到了广泛的应用。这些技术在现代机械生产加工行业得到了很大的推广，但是在部分行业生产过程中，尤其是在人造大理石生存行业还存在自动化水平不高的现象。人造大理石是20世纪30年代首先在美国出现的新产品。人造大理石在国外己有超过60年的历史了，1948年意大利曼博公司己生产出水泥基人造大理石。60年代末70年代初，人造大理石在前苏联、意大利、德国、西班牙、美国、口本等国迅速发展起来。我国人造大理石的研究始于上世纪70年代，人造大理石作为一种符合国家可持续发展战略的新型、健康、环保产品，80年代开始批量生产，其发展情况一直很好。经过二十多年的快速发展，人造大理石己成为橱柜台面的首选材料，并广泛应用于卫生间洗面台、窗台、餐台、商业台等各种室内场所;产业呈现出十分喜人的形势，培养起一个潜力巨大的消费市场。伴随人造大理石生产工艺的口益完善，此类板材的加工设备不断发展更新，在产品模式上推陈出新，机械设备的性能和生产出的产品质量不断提高。从目前人造大理石生产的情况来看，我国的此类企业只是实现了设备的更新换代，生产线的自动化程度比较低。首先，人造大理石的生产设备只是负责生产过程中的某个环节，绝大多数厂家仍然使用人工手动操作单体设备的方式。很多变化的因素都没有通过精确的测量和计算，仅仅是靠操作者的观察和经验来完成生产任务，生产效率底下。其次，在人造大理石生产过程中，需要控制的生产设备非常多，它们的工作状态好坏，直接关系到了板材成型后的质量优劣，不能对这些生产机械实现自动化控制己然成为制约人造石材行业发展的关键因素。对这些生产机械设备的运行工况的控制以及对相关工艺参数的获取己然成为进一步发展的重要课题。现在很多的单体设备可以实现对数据的检测和采集，但是没有相对完整的控制系统，而整体生产线的自动化控制正是要解决这一问题。最后，也是研究核心。现在国外的人造大理石生产厂家己经开发出了相对完整的生产线控制系统，而国内还沿用半人工半机械的生产模式。这直接影响到设备的正常运行和操作者的人身安全，进而影响到此行业的长期发展。如何开发一套稳定的安全的人造大理石生产线自动控制系统？采用西门子公司生产的300系列PLC作为整个系统的主控站，主站下面采用四台西门子200系列PLC作为分站。PLC作为控制器可以有其自身的优势，它的可靠性好，抗干扰能力强，丰富的扩展模块能够实现对多种设备的通信和控制。但是，多台PLC构成的系统还存在一些问题，诸如PLC之间的协调工作以及针对工艺要求的控制分析与设计。通过理论研究和现场调研，通过实验测试性能，完善控制系统的功能，使其能适应、满足工业现场的技术要求和环境变化。人造大理石是在真空条件下，把多种原料通过高压、振荡合成。原料包括石英粉、石英石晶体、树脂和固化剂、偶联剂、颜料等材料。再经高温固化、打磨、抛光等工序精制而成的超硬环保复合材料;其中石英的含量占绝大部分，这就让人造大理石的具有坚硬、致密的特性。同时它还拥有别的装饰材料无法比拟的优势，比如耐磨、耐压、耐高温、抗腐蚀、防渗透等特性。在人造大理石的生产过程中，可以根据花色需要加入玻璃、贝壳等其它材料，进行有机的、色彩丰富的搭配。这使得人造大理石具有天然石材的质感和高硬度、抗压耐磨、色泽艳丽、颜色均匀等优点。它不仅继承了天然石那高贵、典雅的气质，而且实现零辐射。这些优点使人造大理石迅速以环保健康的装饰材料的形象被公众所接收。人造大理石生产一般需要经过配料一搅拌一混料一布料一真空一振动一压缩等工艺过程完成其薄板成型的准确化，再经过热固化一定厚一反面定厚一研磨一抛光打蜡一切割一热缩包装等加工过程进而成装饰材料。其生产工艺控制流程如图1所示。图 1 人造大理石制造工艺在人造大理石生产过程中，生产控制系统不仅要实现安全、连续地生产出符合要求的产品这一目标，还要保证从在工艺等方面，把系统的稳定性作为一项重要的指标。还要在生产过程中实现真空加压等功率大、技术要求高的设备的安全、正常运行。只有这样才能生产出高致密、整体感强、勃合剂少、种类花色繁多的高质量产品。本文设计的人造大理石生产过程控制系统，将PLC作为主控核心，能很好的满足了生产过程中对稳定性和可控性的需求。此外，还能在减少生产设备运行维护资金和时间的同时，降低劳动力支出费用，保证生产的连续性和高效性，进而使投入产出比尽可能的提高，实现利益最大化。目前，国内外在人造石材行业的探索方向单一。改进的只是生产过程中的某一个方面。国外的人造石生产和应用己经非常成熟，这得益于人造石生产技术的口益成熟，意大利百利通率先研发出BRETONESTONE SYSTEM人造石生产系统，把我们带入到一个人造石的时代。但由于这条生产线的研制成本非常昂贵，而且人造石产品生产技术不易控制，使得人造石的生产技术至今仍被少数几个厂商控制。国际上较成熟的市场有澳大利亚、美国、加拿大、英国、法国、德国等国家和地区，巨大的市场需求是人造石加工行业高速发展的推动力，蕴含了巨大的上升空间和发展潜力。相对于广阔的市场，人造石生产的自动化、智能化还存在很多不足。虽然用于加工、生产的单体设备得很大的改革和创新，但是整套的可控的自动化生产线技术仅仅被少数几个生产厂家掌握，自动化水平不高。在追求高效的生产制造业中，人造石生产企业在提高生产效率以及降低生产成本方面都收到很大程度的制约。迄今为止，只有在意大利和挪威少数几个国家里，总数不超过十家的人造石生产企业能够实现自动化生产，实现全套自动化的企业更是寥寥无几。目前，国内的人造石生产厂家大多还是人工操作、手动生产的企业模式，生产效率极低。虽然从国外引进先进的生产设备和技术成果，制造出来的生产设备，己接近国外同类产品的领先水平;但是整套的自动化的生产线在国内还没有出现，生产的高效化和自动化尚有巨大的提升空间。人造大理石生产线主要是以不饱和聚酯树脂为粘结介质，制作原料采用天然硅晶砂、碎石、石粉、并添加不同颜料等混合配制成混合料。再通过真空高压高频振动挤压成型、经压制后的物料进入固化炉中固化成坚固密实的板材。此系统揉合了国外先进的生产工艺，树脂用量在7%-8