制浆造纸中仪表的自动化控制综述

　　摘要：传统的纸浆造纸技术由于受到机械设备等因素的制约，经常会采用人工作业的方式进行操作，给产品的出产效率和质量把控造成一定的影响。因此，在分析自动化控制的优点的基础上，详细分析制浆造纸过程中和造纸过程中仪表的自动化控制，以期为相关企业创新发展提供一定的参考。

　　本文源自机械管理开发,2020(09):288-289.《机械管理开发》(双月刊)创刊于1986年，由山西省机械电子工业行业管理办公室主管、山西省机械工程学会主办、各理事单位及机械电子行业企业参加协办。期刊设有创造市场、转机建制、工业工程、技术创新、管理创新、应用技术等栏目。

　　传统的制浆造纸技术受到了条件和机械设施的限制，已经无法适应当下的社会市场经济发展，因此需要对制浆造纸技术进行创新发展，逐步提高造纸效率和质量的需求，让传统的造纸技术可以得到升级换代，尤其是自动化仪表控制的发展。因此，对制浆造纸中仪表的自动化控制展开分析。

　　1、自动化控制的优点

　　1.1可拓展性

　　科学技术的发展促进了软件技术的发展，并且已经朝着逐步取代传统的组合逻辑电路的方向进行，芯片的应用最终实现了自动化控制。自动化控制不仅具有操作简单和稳定性强的特点，还具有拓展性，在生产的各个环节都发挥了重要的作用。

　　1.2高精准度

　　仪表自动化控制的最大优势就是能够对信息进行计算和处理，因为自动化控制中有了微型计算机的加入可以更加方便其对整个运作进行操作，所有的额数据被合理化处理。自动化控制技术的高精准度和快速计算能力让企业生产可以获得更高效率。

　　1.3存储功能

　　传统的造纸技术是利用逻辑组合的方式对数据记忆进行组合，但是使用这种方式进入到下个流程的时候，数据就会自动消失，没办法得到存储，在一定程度上会影响到生产的效率。使用自动化控制技术可以对此种问题进行改进，只要仪表在通电的情况下，就能实现对数据的主动存储，方便后续使用。

　　2、制浆过程中仪表的自动化控制

　　在制浆过程中的自动化控制主要是表现在温度、压力、流量和浓度等方面。从过程层面的控制来看，采用仪表自动化的控制可以对生产中所应用到的电动机和电磁阀的运行逻辑进行控制，同时也能进行各种工艺参数的调节，让制浆生产可以具备更高的自动化程度。对于制浆操作来说，其中涉及到的单体设备数量和种类是比较多的，很多企业的自动化程度较低给制浆质量造成一定的影响。近些年随着多种自动化设备的发展，各种设备的性能都得到了一定改善，尤其体现在制浆过程中的配浆和上浆上，使其浓度调节等内容有了一定的改进，促进了产品质量的提升。

　　新型操作终端的出现和CRT显示技术的进步，特别是PLC控制器通讯能力的发展，智能化和动态化的人机交互界面的使用可以让制浆生产更具自动化，将其应用在制浆生产的关键控制点上，可以让其与PLC进行联接，将控制器的操作系统连入其中，以便更好地数据设定和逻辑控制。另外，触摸式的界面还具备了各种操作功能，通过与上位计算机的配合，在控制室中就可以对整个生产过程的相关动态信息进行观察，促进自动化控制的集中化监测和管理。

　　对于制浆造纸的生产过程来说，是由一个多设备的协调联动系统构成的，尤其是在企业规模不断扩大的今天，DCS集散控制系统也应运而生[1,2]。这种控制系统是属于集散型的控制系统，经常被叫做是分布式控制系统，具体来说就是利用计算机来对制浆生产的流程进行集中的监测和管理，是一种新型的控制系统，由多种技术相互渗透构成。应用这种计算机控制系统，可以对各种资源进行共享，同时还能做好对系统组态的在线维修和处理。另外，它还具备灵活的组态和配置能力，拥有较强的开放性。制浆造纸生产中的DCS控制系统包含着多个子工段的控制系统，每个控制系统都有自己的相对独立性，但是之间也会存在着一定的联系，因此制浆自动化系统大都是采用多操站的控制系统，这样可以在系统总线的基础上对车间和各个工段的DCS进行联合，使其成为一个控制网络，从而更好地实现对整个生产过程的自动化控制和管理。总体来说，制浆过程具有非常强大综合性，是将多种系统使用适当方式进行排列组合形成的有机统一整体，同时也具有非常强的连惯性，让制浆工艺的实施保持连贯性，从而更好地保证制浆效率[3,4]。

　　3、造纸过程中仪表的自动化控制

　　造纸过程中的自动化控制主要表现在纸机的传动控制，因为纸张变化会给纸机车速造成一定的影响，再加上受到电网电压、频率和负荷的波动，也会给纸机车速造成影响。因此需要对纸机传动控制系统的稳定性、精确性和协调性进行重视。在造纸生产中，纸机电气传动控制的一般配置都是由较大型PLC控制单元、矢量型变频单元和生产管理计算机组成的，通过这样的方式可以对各传动点的运行状态进行良好的控制。

　　近些年我国造纸生产中所使用的电气传动系统逐渐引入了国外先进控制装置，这在很大程度加大了传动系统的稳定性和动态响应性，给其通讯功能进行了一定强化，同时引入了多种类型的通信协议，在一定程度上拓宽了参数的氛围，让传动系统得到了广泛的应用。另外，传动系统的发展还对负载特性进行了提升，让其可以进行自动测试，让系统朝着最优化的方向进行发展，在保护功能上也更加完善，能够对造纸工业中涉及到各种特殊工艺需求进行有效的满足，从根本促进了生产效益的提升。目前来说，传动系统已经朝着数字化的方向不断发展，具有了更高的分辨率和精确的控制度，更加方便与其他有关部分的数据网络连接，完全满足了纸机向大型、高速发展的需要。QCS纸页质量检测控制系统作为一种新型技术产品[5]，在国外的造纸生产中占据着非常重要的地位，该项技术不仅对纸页质量进行优化控制还可以实现对纸页水分定量的监测，同时也能与多种工艺结合使用，使造纸技术得到了发展，对控制产品质量具有重要的影响。但是目前，国内对该研究还处在初级阶段，与国外产品还存在一定的差距，需要进一步做好相关的研究和分析，积极吸取国外的先进经验。总体来说，自动化的发展对造纸生产的自动化产生了重要的作用，现代化的控制系统会逐步的取代传统的控制系统，标准化和工程化以及商品化的先进控制软件业成为了主要的发展方向。

　　4、结语

　　制浆造纸是一个复杂的工业过程，具有较强的专业性。目前，我国的造纸行业自动化水平有限，需在生产过程中对仪表自动化的控制进行优化，最大限度节省资源，降低生产成本，进一步促进造纸企业不断发展。

　　参考文献:

　　[1]姚竟红,严国祥,丁陈愍,等.ABB自动化仪表设备在制浆造纸中的应用和控制[J].西南造纸,2016(2):34.

　　[2]罗佐帆,黄一峰,谢清若,等.自动化控制系统在造纸行业节能改造中的应用及发展[J].大众科技,2019(10):35-37.

　　[3]孙一新.刍议造纸生产自动控制应用现状及发展趋势[J].电子技术与软件工程,2015(2):182.

　　[4]王英,刘安江.国内制浆造纸自控及仪表的现状与发展趋势[J].中华纸业,2015(12):59-63.

　　[5]高聪,姚双全,袁月,等.浅析膜分离制浆造纸废水深度处理工艺[J].造纸科学与技术,2016(2):84-89.