造纸机控制系统系列：Metso DNA_（1）.造纸机控制系统基础.docx

PAGE1

PAGE1

造纸机控制系统基础

1.造纸机控制系统概述

1.1造纸机控制系统的定义和重要性

造纸机控制系统是纸浆和造纸工业中用于监测和控制造纸过程各个阶段的自动化系统。这些系统通过收集各种传感器数据，实时调整和优化生产参数，确保纸张的质量和生产效率。在现代造纸工业中，先进的控制系统是提高生产效率、降低能耗、减少废品率的关键技术之一。

1.2造纸机控制系统的组成

造纸机控制系统主要由以下几个部分组成：

传感器：用于监测温度、压力、湿度、速度等关键参数。

数据采集系统：负责将传感器数据收集并传输到控制系统。

控制算法：根据收集到的数据，计算出所需的控制信号。

执行器：根据控制信号调整造纸机的运行参数，如温度、压力、速度等。

人机界面（HMI）：提供操作员与控制系统之间的交互界面，用于监控和调整参数。

通信网络：连接各个子系统，确保数据的实时传输和控制指令的执行。

1.3造纸机控制系统的分类

造纸机控制系统可以根据其功能和应用范围分为以下几类：

基础控制系统：用于控制造纸机的基本运行参数，如速度、温度、压力等。

高级控制系统：包括模型预测控制（MPC）、自适应控制等，用于优化生产过程。

过程诊断系统：用于实时监测和诊断生产过程中的异常情况。

质量控制系统：专注于纸张质量的监测和控制，如克重、平滑度、光泽度等。

2.造纸机控制系统的功能

2.1速度控制

速度控制是造纸机控制系统中最基本的功能之一。通过调整造纸机各个部分的速度，确保纸张的均匀性和生产效率。速度控制通常涉及以下几个关键参数：

网部速度：网部是造纸机的第一个部分，负责将纸浆均匀分布在网带上。

压榨部速度：压榨部用于去除纸张中的水分，确保纸张的强度。

干燥部速度：干燥部用于将纸张中的水分进一步去除，达到最终的干燥效果。

速度控制的实现

速度控制主要通过变频器（VFD）和电机驱动器实现。变频器根据控制系统的指令调整电机的转速，从而控制造纸机各个部分的速度。

#速度控制示例代码

defadjust_speed(motor_id,new_speed):

调整指定电机的速度

:parammotor_id:电机ID

:paramnew_speed:新的速度值

#假设有一个变频器对象

vfd=VFD(motor_id)

#设置新的速度值

vfd.set_speed(new_speed)

#启动电机

vfd.start()

#示例数据

motor_id=1

new_speed=100#速度单位为m/min

#调整网部速度

adjust_speed(motor_id,new_speed)

2.2温度控制

温度控制是确保纸张质量和生产过程稳定性的关键。通过调整热板、蒸汽阀门等设备的温度，控制造纸机各个部分的温度。温度控制通常涉及以下几个关键参数：

网部温度：网部的温度对纸浆的形成有重要影响。

压榨部温度：压榨部的温度对纸张的强度和水分有影响。

干燥部温度：干燥部的温度对纸张的最终干燥效果有重要影响。

温度控制的实现

温度控制主要通过温度传感器和加热器实现。温度传感器实时监测温度，控制系统根据监测数据调整加热器的功率。

#温度控制示例代码

defadjust_temperature(heater_id,new_temperature):

调整指定加热器的温度

:paramheater_id:加热器ID

:paramnew_temperature:新的温度值

#假设有一个加热器对象

heater=Heater(heater_id)

#设置新的温度值

heater.set_temperature(new_temperature)

#启动加热器

heater.start()

#示例数据

heater_id=1

new_temperature=100#温度单位为°C

#调整网部温度

adjust_temperature(heater_id,new_temperature)

2.3压力控制

压力控制是确保纸张均匀性和强度的重要手段。通过调整压榨辊、真空泵等设备的压力，控制造纸机各个部分的压力。压力控制通常涉及以下几个关键参数：

网部压力：网部的压力对纸浆的分布有影响。

压榨部压力：压榨部的压力对纸张的水分和强度有影响。

干燥部压力：干燥部的压力对纸张的干燥效果有影响。

压力控制的实现

压力控制主要通过压力