纸浆打浆度软测量技术及优化控制系统.docx

文章编号: 1000- 5811 (2002) 03- 0072- 04纸浆打浆度软测量技术及优化控制系统张根宝, 黄敏, 孙瑜(陕西科技大学自动控制工程系, 陕西 咸阳 712081)摘要: 介绍了打浆度的软测量技术及应用 S7- 200PL C 实现其控制的方法。在分析影响打浆度的因素的前提下, 提出了软测量的思路及方法, 给出了具体的系统组成及系统软件。 该系统在多家纸厂使用, 收到令人满意的效果, 有一定的推广价值。关键词: 打浆度; 软测量; PL C; 控制中图分类号: T S736+ . 2 T S736+ . 4文献标识码: A打浆度也叫叩解度, 是衡量浆料脱水的难易程度 (滤水性能) 的指标, 它综合地反映了纤维被切断、润胀、帚化、分丝、细纤维化的程度。目前, 国内测定打浆度的方法有以下两种。一种是用国内多采用的肖氏打浆度测定仪, 其测定的方法是取相当 2 克绝干浆, 稀释至 1000m l,在 20℃条件下, 通过 80 目铜网, 以肖氏打浆测定仪侧管排出来的水量 ( 称为滤水度) 表示打浆度, 即打浆度= ( 1000m l- 滤水量) ?10。 另一种是用加拿大游离度测定仪 (肖氏打浆度测定仪相似) , 操 作 时, 取 相 当 3 克 绝 干 浆。 稀 释 至1000m l, 在 25℃下进行测定, 测定数据称为加拿大标准游离度。 此方法为欧美一些国家所采用。但这两种仪表价格很昂贵, 而且只能在实验室使用。因此, 我们经过多年研究, 开发出了采用软测量技术实施连续在线测量的打浆控制系统。本系统 基 于 现 代 打 浆 理 论 比 边 缘 负 荷 ( Sp ecif icE dge L oad )、比 表 面 负 荷 ( Sp ecif ic Su rfaceL oad ) , 对打浆度用多变量智能软测量技术进行在线测量, 用实际打浆度的化验数据进行指导性修正。出的纸张强度很低。另外, 未经打浆的纸浆, 尚含有未离解的纤维束, 这些纤维束挺硬, 有的太长,有的太粗, 缺乏必要的切短和分离, 如用其抄纸,则所得产品疏松、多孔、表面粗糙、强度很低, 不能满足使用要求。而经过打浆处理的纸浆生产的纸, 则组织紧密均匀, 强度较大。打浆的质量 与 许 多 因 素 有 关, 如 纸 浆 的 浓度、压力、温度、水质等, 打浆度是影响纸浆滤水性能的多种因素的综合指标。它不仅与纸浆纤维的切断和帚化程度有关, 而且受纸浆的浓度、温度、pH 值、填料和气泡等因素的影响; 其它影响因素有:( 1) 设备的种类 ( 如双盘磨机、大锥度精浆机等) , 用 K sb 表示;( 2) 浆板的种类 (如木浆、草浆、苇浆等) , 用K j z 表示;(3)(4)表示;(5) (6) (7) (8) (9)打浆设备数量, 用 n 表示;打浆用水种类 ( 如清水、白水等) , 用 K sh进浆流量大小, 用 F 表示;进浆浓度高低, 用 C 表示;进浆压力高低, 用 P 表示;循环打浆或连续打浆, 用 K x h 表示;打浆前后浆的温差, 用 ?T 表示;1打浆度影响因素分析因此, 将测量打浆度 SR °的关系式表示为由于纸浆纤维挺而有弹性, 如不加任何处理就用来抄纸, 则在网上成型时难以分布均匀, 抄nSR °= f (F , C , P , ?T , ∑W i, K j z , K sh , K x h , K sb , SR °0 )(1)i= 1Ξ 收稿日期: 2002- 04- 11作者简介: 张根宝 ( 1958- ) , 男, 陕西省白水县人, 副教授, 研究方向: 工业过程控制 此项目属于国家“九五”攻关项目中的子项目 ( 编号: 97- 619- 02- 04)·73·第 3 期张根宝等: 纸浆打浆度软测量技术及优化控制系统在实际测量中, 影响打浆度的主要因素有进打浆设备浆的绝干浆量、打浆设备的数量、消耗的电功率等, 因此打浆度关系式 (1) 可表示为n2打浆过程的优化控制整个系统设置有进打浆设备的浆浓度自动控制、浆流量自动控制、浆压力自动控制、打浆设备电功率自动控制及温度补偿等功能, 同时考虑到打浆设备的刀在制造工艺、安装、使用情况和打浆用白水或清水等的差异, 在系统的软件设计时进行了相应的修正。基于电功率消耗和设备使用率等指标实现了打浆过程的优化控制。2. 1进刀量自动调整 (刀磨损补偿)设新刀进刀电流为 I 0、每天工作 h 小时、工作 m 个月后进刀电流为 Im ax (打浆设备工作的极限 电流)、工作时的进浆 流 量 为 F、进 浆 浓 度 为C , 则有下列关系式成立:∑W ii= 1(2)S R °= KF × C +S R °0式中: SR °—打浆后