图1 塑料纳米管非常稳定，适合于生产运动产品、防弹背心和具有导电性能的颜料、塑料等，并可以应用风力发电

塑料纳米管是在高温下利用有害材料生产出来的，生产过程中必须采取严格的安全保护措施。为了避免生产过程中出现异常，必须对生产过程进行准确地监控，需要非常可靠的监控系统。如何把分散式的塑料纳米管生产方案转换成集中式控制的生产解决方案呢？本文将为您解答。

Arkema是一家全球著名的化工企业，该企业具有技术领先的化工产品生产厂，不久前在其法国Pyrenees-Atlantiques省Mont市的生产厂中开始了塑料纳米管的生产。这一新产品在许多不同的领域中都有着广泛的应用。这种纳米管具有很高的强度，适合于在特殊的结构件中使用（例如航空航天工业中），可以增强结构件的稳定性，甚至可以用来制造防弹背心。通过在纳米管中富集碳元素，可以生产出具有导电性的颜料或者塑料。

生产条件的要求

据Arkema公司介绍，该公司是世界上为数不多，具有半工业化生产塑料纳米管能力的化工公司之一。

纳米管是在高温环境中，使用一定比例的有害原材料（包括爆炸性气体乙炔）生产出来的。因为，迄今为止纳米管生产过程中可能产生的所有有害、有毒物质没有被研究透彻，所以生产这种纳米管还必须考虑安全措施，例如封闭的生产场地、产品包装场地以及安装粒子探测器和排烟系统。

在工业化生产之前，Arkema公司首先在Lacq市的研发实验室中进行了试验，能够进行年产量为20t的试生产。2011年，Arkema公司在Mont市建造了年产400t纳米管的生产厂。

解决方案

复杂纳米管的生产过程需要配备大量调节的生产过程控制，非常准确的过程监控是实现安全生产的前提。为了保证生产过程的安全可靠，Arkema公司对试生产设备进行了检验，并决定更换原定的控制系统（传统的分散式控制系统）。最终该公司选择了Rockwell公司的解决方案——PlantPax过程控制系统。

图2 Arkema公司的生产厂实现了半工业化的塑料纳米管的生产

“最初，我们打算继续使用现有的分散式控制系统，但Rockwell公司向我们展示了其极具竞争力的Plant Pax解决方案，这是一种可以根据需要配置的解决方案。”Arkema公司自动化技术和电气安装负责人Philippe Begards先生解释说道，“PlantPax解决方案完全吸引了我们。因为我们会随着纳米管产量的增加随时变更控制系统配置。”

Rockwell公司推荐的解决方案结合了其他关键生产过程优化所需的功能，具有安全保护功能，在出现意外事故时能够保护人员和环境。这一过程控制系统的基础是PlantPax，带有生产过程控制和调节所用的AllenBradley型的可编程自动控制器ControlLogix以及自动化安全控制系统AllenBrandley Guard PLC，能够对所有的生产参数进行监控（温度、压力、阀门开关情况等）。而对Arkema公司来讲，最重要的是这一解决方案除了具有灵活性之外还可以实现升级。

小结

方案的设计和实施要经过非常准确的功能分析，完整集成并完成整个生产过程模拟检验，以便对实施阶段进行优化。整个项目的管理由Rockwell公司的全球解决方案团队负责。

“Rockwell公司与我们签署了负责纳米管自动化生产系统研发和调试的合同，其中包括非常复杂的特殊调节。”Begards先生说道。按照计划，2011年1月开始的第一阶段的生产已经取得了非常好的成果。

Degards先生称赞道：“在第一阶段的实施过程中，全球解决方案团队的工程师们做出了突出的贡献。

PlantPax解决方案一开始就是可以直接应用于生产的解决方案，无需修改或者优化。温度变化的调节或者气体流量的控制等在一开始就非常成功。”

完成后续的生产设备制造、安装之后，生产设备在PlantPax系统的监控、调节下产量超过了预期。这充分证明了PlantPax解决方案从第一个用户合同开始就能保证连续性的产品生产。

Arkema公司对这一解决方案取得的成果非常满意，对Rockwell公司全球解决方案团队的能力深信不疑，因此他们把其他生产线的控制系统改造为PlantPax系统的任务也交给了Rockwell公司。