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卫生纸机造纸过程控制系统 在卫生纸从浆板原料到原纸的造纸过程中,有些关键的工艺参数必须要控制好,才能生产出质量合格的原纸。在造 纸过程中,主要分流送部分与抄纸部分,其中流送部分有碎浆、磨浆、配浆、上浆等内容,抄纸部分有成形、压榨、干燥、 压光、卷取等内容,其他与之配套有真空、白水、损纸等系统。如何控制好这些过程中各步骤的关键工艺参数,直接影 响到所生产出来原纸质量的好坏。下面我将根据实际的工作经验详细讨论对几个造纸过程步骤的控制。 1 碎浆 碎浆过程要控制的主要工艺参数为碎浆的浓度、时间和抽浆浓度。碎浆的浓度、时间决定浆料的疏解程度,抽浆 浓度是下一步骤磨浆的基本条件。如图 1 所示,当碎浆过程开始加水时,把流量计所测量的流量就开始累加计算,根据/ 加水量=(浆板重量 x 浆板绝干量)/浓度-浆板重量 0 的公式计算确定碎浆与抽浆的加水量。当浆板下到开动的碎浆槽 里且累加流量等于碎浆的加水计算量时,关闭加水自动阀,开始计算碎浆时间,这用定时器或在 DCS 程序中都可轻易实 现。达到所设定的时间后,打开自动阀加水,直到累加流量等于抽浆的加水计算量,同时进行抽浆,这样便可在浆池内得到 稳定浓度的浆料。 2 磨浆 磨浆过程 要控制的主要工艺参数有浆料通过量、磨浆功率与磨浆浓度。因为实时配浆使长短纤维的用量常常变 化较大,同时影响到磨浆机的出口压力,这就需要改变回流量,控制浆料在磨浆机通过量,来稳定磨浆机的出口压力。如图 2 所示,通过流量计测量出配浆所需的浆流量与回流量,而两者之和便是浆料在磨浆机通过量。设定浆料通过量,控制回 流阀,让回流量随配所需的浆流量的变化而反向变化,这样便可得到稳定的浆料通过量。对测量出的瞬间浓度与浓度设 定值的比较,通过 PID 调节稀释自动阀来控制磨浆浓度。 对双盘磨而言,控制磨浆功率即控制它的进刀深度。如图 3 所示,以磨浆功率的设定值为中线设定一个在工艺允许范围 内的偏离区,磨浆功率在偏离区内,不进刀也不退刀;若向上超出偏离区则退刀,反之向下超出偏离区则进刀。为了保护盘 磨,控制进退刀的电机有快速与慢速两档,又以磨浆功率的设定值为中线设定一个大于偏离区的区域,磨浆功率在这个 区域内慢速进退刀,反之磨浆功率在区域外则快速进退刀。这样在所设的浆料通过量与磨浆功率都稳定的情况下,可得 到打浆度符合工艺要求的良浆。 3 配浆 现在高速卫生纸机的工艺流程都是实时配浆,一般分上层浆料与下层浆料,上层浆料由长纤、短纤配成,短纤居多, 使上层纸面手感较滑;下层浆料由长纤、短纤、损纸配成,长纤与损纸居多,使生产出来的卫生纸有较好的拉力。配浆过 程要控制的主要工艺参数是每条配浆线路的流量。如图 4 所示,每条配浆线路都配有流量计,配浆池有液位传感器,根据 配浆池的液位测量值与设定值进行 PID 控制,把其输出值结合配浆时每条浆料线路所占百分比的设定值及实际浓度, 通过公式/瞬间流量=配浆池的液位 PID 控制输出值@配浆百分比@系数/浓度 0便可计算出每条线路所需的瞬间流量, 即流量的设定值。根据流量的设定值与流量计的输入值,对每条线路流量计前的自动阀进行 PID 调节,则流量的实际值 接近设定值,从而使上下层的浆料达到工艺要求的稳定状态。 4 上浆 上浆过程要控制的主要工艺参数有上浆浓度、上浆流量。其上浆浓度的控制是一个典型的 PID 控制,如图 5 所示, 通过对稀释自动阀的调节达到接近设定浓度的目的。而对上浆流量的控制相对就比较复杂了,在卷取部中配有扫描架 测量纸页的定量与水份,为了达到定量稳定的目的,以扫描架测量的定量为输入值,每种纸工艺要求的定量为设定值,进 行反应较慢的 PID 调节;而它的输出值参与一定的算式计算,得到上下层的上浆流量的设定值;再结合现场流量计测量 的流量为输入值进行动作较快的 PID 控制,把输出值赋予上下层定量阀的步进电机,调节定量阀的开度。