制漿造紙中儀表的自動化控制綜述

　　摘要：傳統(tǒng)的紙漿造紙技術(shù)由于受到機械設(shè)備等因素的制約，經(jīng)常會采用人工作業(yè)的方式進行操作，給產(chǎn)品的出產(chǎn)效率和質(zhì)量把控造成一定的影響。因此，在分析自動化控制的優(yōu)點的基礎(chǔ)上，詳細分析制漿造紙過程中和造紙過程中儀表的自動化控制，以期為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供一定的參考。

　　本文源自機械管理開發(fā),2020(09):288-289.《機械管理開發(fā)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1986年，由山西省機械電子工業(yè)行業(yè)管理辦公室主管、山西省機械工程學會主辦、各理事單位及機械電子行業(yè)企業(yè)參加協(xié)辦。期刊設(shè)有創(chuàng)造市場、轉(zhuǎn)機建制、工業(yè)工程、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、應(yīng)用技術(shù)等欄目。

　　傳統(tǒng)的制漿造紙技術(shù)受到了條件和機械設(shè)施的限制，已經(jīng)無法適應(yīng)當下的社會市場經(jīng)濟發(fā)展，因此需要對制漿造紙技術(shù)進行創(chuàng)新發(fā)展，逐步提高造紙效率和質(zhì)量的需求，讓傳統(tǒng)的造紙技術(shù)可以得到升級換代，尤其是自動化儀表控制的發(fā)展。因此，對制漿造紙中儀表的自動化控制展開分析。

　　1、自動化控制的優(yōu)點

　　1.1可拓展性

　　科學技術(shù)的發(fā)展促進了軟件技術(shù)的發(fā)展，并且已經(jīng)朝著逐步取代傳統(tǒng)的組合邏輯電路的方向進行，芯片的應(yīng)用最終實現(xiàn)了自動化控制。自動化控制不僅具有操作簡單和穩(wěn)定性強的特點，還具有拓展性，在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都發(fā)揮了重要的作用。

　　1.2高精準度

　　儀表自動化控制的最大優(yōu)勢就是能夠?qū)π畔⑦M行計算和處理，因為自動化控制中有了微型計算機的加入可以更加方便其對整個運作進行操作，所有的額數(shù)據(jù)被合理化處理。自動化控制技術(shù)的高精準度和快速計算能力讓企業(yè)生產(chǎn)可以獲得更高效率。

　　1.3存儲功能

　　傳統(tǒng)的造紙技術(shù)是利用邏輯組合的方式對數(shù)據(jù)記憶進行組合，但是使用這種方式進入到下個流程的時候，數(shù)據(jù)就會自動消失，沒辦法得到存儲，在一定程度上會影響到生產(chǎn)的效率。使用自動化控制技術(shù)可以對此種問題進行改進，只要儀表在通電的情況下，就能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的主動存儲，方便后續(xù)使用。

　　2、制漿過程中儀表的自動化控制

　　在制漿過程中的自動化控制主要是表現(xiàn)在溫度、壓力、流量和濃度等方面。從過程層面的控制來看，采用儀表自動化的控制可以對生產(chǎn)中所應(yīng)用到的電動機和電磁閥的運行邏輯進行控制，同時也能進行各種工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，讓制漿生產(chǎn)可以具備更高的自動化程度。對于制漿操作來說，其中涉及到的單體設(shè)備數(shù)量和種類是比較多的，很多企業(yè)的自動化程度較低給制漿質(zhì)量造成一定的影響。近些年隨著多種自動化設(shè)備的發(fā)展，各種設(shè)備的性能都得到了一定改善，尤其體現(xiàn)在制漿過程中的配漿和上漿上，使其濃度調(diào)節(jié)等內(nèi)容有了一定的改進，促進了產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

　　新型操作終端的出現(xiàn)和CRT顯示技術(shù)的進步，特別是PLC控制器通訊能力的發(fā)展，智能化和動態(tài)化的人機交互界面的使用可以讓制漿生產(chǎn)更具自動化，將其應(yīng)用在制漿生產(chǎn)的關(guān)鍵控制點上，可以讓其與PLC進行聯(lián)接，將控制器的操作系統(tǒng)連入其中，以便更好地數(shù)據(jù)設(shè)定和邏輯控制。另外，觸摸式的界面還具備了各種操作功能，通過與上位計算機的配合，在控制室中就可以對整個生產(chǎn)過程的相關(guān)動態(tài)信息進行觀察，促進自動化控制的集中化監(jiān)測和管理。

　　對于制漿造紙的生產(chǎn)過程來說，是由一個多設(shè)備的協(xié)調(diào)聯(lián)動系統(tǒng)構(gòu)成的，尤其是在企業(yè)規(guī)模不斷擴大的今天，DCS集散控制系統(tǒng)也應(yīng)運而生[1,2]。這種控制系統(tǒng)是屬于集散型的控制系統(tǒng)，經(jīng)常被叫做是分布式控制系統(tǒng)，具體來說就是利用計算機來對制漿生產(chǎn)的流程進行集中的監(jiān)測和管理，是一種新型的控制系統(tǒng)，由多種技術(shù)相互滲透構(gòu)成。應(yīng)用這種計算機控制系統(tǒng)，可以對各種資源進行共享，同時還能做好對系統(tǒng)組態(tài)的在線維修和處理。另外，它還具備靈活的組態(tài)和配置能力，擁有較強的開放性。制漿造紙生產(chǎn)中的DCS控制系統(tǒng)包含著多個子工段的控制系統(tǒng)，每個控制系統(tǒng)都有自己的相對獨立性，但是之間也會存在著一定的聯(lián)系，因此制漿自動化系統(tǒng)大都是采用多操站的控制系統(tǒng)，這樣可以在系統(tǒng)總線的基礎(chǔ)上對車間和各個工段的DCS進行聯(lián)合，使其成為一個控制網(wǎng)絡(luò)，從而更好地實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的自動化控制和管理。總體來說，制漿過程具有非常強大綜合性，是將多種系統(tǒng)使用適當方式進行排列組合形成的有機統(tǒng)一整體，同時也具有非常強的連慣性，讓制漿工藝的實施保持連貫性，從而更好地保證制漿效率[3,4]。

　　3、造紙過程中儀表的自動化控制

　　造紙過程中的自動化控制主要表現(xiàn)在紙機的傳動控制，因為紙張變化會給紙機車速造成一定的影響，再加上受到電網(wǎng)電壓、頻率和負荷的波動，也會給紙機車速造成影響。因此需要對紙機傳動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確性和協(xié)調(diào)性進行重視。在造紙生產(chǎn)中，紙機電氣傳動控制的一般配置都是由較大型PLC控制單元、矢量型變頻單元和生產(chǎn)管理計算機組成的，通過這樣的方式可以對各傳動點的運行狀態(tài)進行良好的控制。

　　近些年我國造紙生產(chǎn)中所使用的電氣傳動系統(tǒng)逐漸引入了國外先進控制裝置，這在很大程度加大了傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)性，給其通訊功能進行了一定強化，同時引入了多種類型的通信協(xié)議，在一定程度上拓寬了參數(shù)的氛圍，讓傳動系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。另外，傳動系統(tǒng)的發(fā)展還對負載特性進行了提升，讓其可以進行自動測試，讓系統(tǒng)朝著最優(yōu)化的方向進行發(fā)展，在保護功能上也更加完善，能夠?qū)υ旒埞I(yè)中涉及到各種特殊工藝需求進行有效的滿足，從根本促進了生產(chǎn)效益的提升。目前來說，傳動系統(tǒng)已經(jīng)朝著數(shù)字化的方向不斷發(fā)展，具有了更高的分辨率和精確的控制度，更加方便與其他有關(guān)部分的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，完全滿足了紙機向大型、高速發(fā)展的需要。QCS紙頁質(zhì)量檢測控制系統(tǒng)作為一種新型技術(shù)產(chǎn)品[5]，在國外的造紙生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，該項技術(shù)不僅對紙頁質(zhì)量進行優(yōu)化控制還可以實現(xiàn)對紙頁水分定量的監(jiān)測，同時也能與多種工藝結(jié)合使用，使造紙技術(shù)得到了發(fā)展，對控制產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的影響。但是目前，國內(nèi)對該研究還處在初級階段，與國外產(chǎn)品還存在一定的差距，需要進一步做好相關(guān)的研究和分析，積極吸取國外的先進經(jīng)驗。總體來說，自動化的發(fā)展對造紙生產(chǎn)的自動化產(chǎn)生了重要的作用，現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)會逐步的取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，標準化和工程化以及商品化的先進控制軟件業(yè)成為了主要的發(fā)展方向。

　　4、結(jié)語

　　制漿造紙是一個復(fù)雜的工業(yè)過程，具有較強的專業(yè)性。目前，我國的造紙行業(yè)自動化水平有限，需在生產(chǎn)過程中對儀表自動化的控制進行優(yōu)化，最大限度節(jié)省資源，降低生產(chǎn)成本，進一步促進造紙企業(yè)不斷發(fā)展。

　　參考文獻:

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