[发明专利]造纸机绝干定量自动控制方法

说明书

造纸机绝干定量自动控制方法，先编写出浆料流量方程式并写进PLC编程控制器；纸机车速、仪表的检测数据传输到模拟量采集模块，经CPU发送到触摸显示屏，人工在触摸屏上输入修正系数与水分数据和定量目标值，CPU运算出流量目标值，运算结果通过输出模块发送到电动执行机构，自动调整电动浆料阀控制流量，控制纸张绝干定量；系统闭环运算控制过程中可及时纠正实控流量与目标流量差异，提高控制精度。本发明实现了纸机绝干定量连续自动监测、控制，解决了DCS系统在中低速、定量调节范围大的纸机应用中系统响应延迟、产品合格率低的问题，提高了纸机运行效率和产品合格率，降低综合能耗和设备成本，避免了放射源泄漏的安全事故。

技术领域

本发明涉及造纸生产过程定量自动控制，特别涉及纸页定量要求调整范围较宽、纸机车速调整幅度较大的中、低速造纸机绝干定量自动控制的技术。

背景技术

传统的造纸生产过程定量控制是依靠人工调整手动浆料阀来控制纸浆流量，以达到控制定量的目标。现代高速造纸机的生产过程定量控制是依靠DCS系统+扫描架和执行机构来进行定量自动检测及自动控制。上述的两种定量控制方式存在下列的问题：

①传统的人工手动调整定量方式的最大不足之处是绝干定量值偏差较大且很不稳定，经常要撕纸取样，不断地人工调整阀门开度，以使绝干定量符合目标值，工人劳动强度较大，产品质量不稳定。

②DCS自动控制系统（如图2），该系统中扫描架（Kr85放射源）是关键传感器，扫描架连续发射出的β射线穿透纸张来完成一系列的自动检测控制，该系统调整迅速、稳定、定量偏差较小，成纸的厚度、紧度、水分都会对β射线透过量造成影响，生产中想要获得较高的绝干定量控制精度，就需要专业人员对扫描架参数及时进行修正。正常生产中，由于扫描架检测的是成纸参数，而纸张绝干定量的控制点（电动浆料阀）在纸机抄造部之前，所以DCS系统的自动调节时机相对滞后，调整后扫描架再次取样时间间隔较长，这样就造成DCS在定量调节过程中纸机损纸增加，产品合格率下降。用DCS集散控制系统扫描架（Kr85放射源）控制绝干定量还有一个致命的缺陷，就是应用于我司厚纸板生产线时由于成纸不是连续的纸张，而是间断性的单张纸板，单张纸板通过扫描架用时6～7秒，前后两张纸板有10～30秒不等的间隔，这个间隔会使扫描架信号输出为零，DCS系统会自动关闭电动浆料阀停止浆料供应（此时纸机抄造部还在正常生产，需要纸浆连续供应）。当单张纸板进入扫描架时，扫描架信号又输出为满量程，这个时候DCS会指示电动浆料阀100%全开。浆料阀这样频繁的开关，造成DCS系统根本无法满足厚板的生产要求。该套系统投资非常大，且放射源的使用、管理、维护都非常严格，需要配备专业操作和维护人员，如操作不当，会发生放射源泄漏的重大安全事故；另该系统对纸机车速、纸页厚度范围有严格要求，该系统在中、低速且产品厚度范围大的造纸机上使用，会造成纸张定量检测控制误差较大、产品合格率下降，只能依靠人工检测产品定量，然后人为修改系统偏差参数，这样该系统自动控制功能显然不理想。尤其是我公司大部分产品是间断性单张厚纸板而非连续的纸卷，扫描架在这样的场合就完全失去了作用，所以厚纸板的生产想要实现定量自动控制必须另辟蹊径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，解决造纸机绝干定量靠人工手动调节的落后状态；同时解决DCS系统在中低速、大定量的造纸机上应用时，纸张定量检测控制误差较大、产品合格率低，提高纸机运行效率和产品合格率，降低综合能耗和设备成本，避免放射源泄漏的安全事故。

本发明的技术方案是，造纸机绝干定量自动控制方法，先编写出浆料流量方程式，并写进PLC编程控制器；纸机车速、系统仪表等检测数据传输到PLC模拟量采集模块，经CPU中央处理器，连接触摸显示屏，显示屏显示各现场仪表检测到的各项数据，修正系数（1～3.5）与水分数据由人工在触摸屏上录入，输入要控制的定量目标值，然后通过CPU中央处理器进行PID运算出准确的流量目标值，再将运算结果通过模拟量输出模块发送到浆料阀电动执行机构，自动调整电动阀门开度，控制浆料流量，完成定量控制的自动检测、调整的全过程，实现控制纸张绝干定量的目的；PLC在运算控制过程中，持续采集电磁流量计反馈信号并与之形成闭环控制，及时纠正实控流量与目标流量差异，提高控制精度。