PLC控制的造纸机传动系统设计研究

高速造纸机是造纸业的重要设备之一,其传动系统的设计在工业自动化中具有一定的挑战性。PLC控制系统为这一领域的发展带来了无限的潜力。结合造纸机结构以及工作原理,分析高速造纸机传动系统设计需求,从整体结构、硬件结构等多方面介绍传动系统的设计思路,以期为造纸工业的自动化以及智能化发展提供参考。

纸张磨浆打浆度GBDT数学模型建立与性能分析

为提升造纸企业在纸张磨浆打浆度方面的控制能力,提升生活用纸生产质量,从某造纸企业当前所使用的DCS系统中提取了纸张磨浆生产工艺原始数据,并通过GBDT算法对原始工艺数据进行处理,并在运算过程中不断调整算法参数。为验证GBDT算法的有效性和相关参数的合理性,通过该算法对纸张磨浆打浆度进行预测,发现该算法在解释方差、平均绝对误差、选择均方误差等指标方面均体现出了较为理想的准确度水平,且运算所需时间大幅度低于常规支持向量机,可有效提升车间现场管理人员对纸张磨浆打浆度的控制能力,具有一定的应用价值。

基于古籍保护的纸质文献VR系统转化模型构建研究

纸质古籍文献的数字化、虚拟化转化是当前我国古籍保护工作的重点方向之一。基于此,基于B/S架构搭建了一种纸质古籍文献向VR系统转化的模型,该模型包含三个核心层和一个辅助层,详细分析了该模型的关键业务逻辑包括古籍的图像采集和预处理、阅读信息定位、阅读信息提取等,并对该系统的工作情况进行测试。结果表明:在搭建的测试环境下,该转化系统对古籍纸质文献文字的采集准确率可达96.4%,系统综合延迟低于1.6ms,是一种较为理想的纸质古籍文献VR转化模型。

基于物联网的造纸过程监控与控制系统设计与实践

造纸业是一种技术密集型产业,造纸工业发展情况与一个国家的经济发展水平、文化发展有密切的关系。为达成提升造纸生产效率、控制品质、节能环保等要求,造纸企业应对造纸过程进行监控和分析。这有利于企业合理调整造纸生产环节各项参数或保护造纸生产线昂贵的设施,对优化整个造纸过程、推进造纸企业大规模发展具有重要的意义。基于此,以造纸业为对象,在深入分析造纸生产实现流程基础上,基于物联网技术设计造纸过程监控与控制系统,详细介绍系统制浆调节、数据采集、纸病诊断等模块设计情况,并对其安全性等指标展开测试。本次测试结果表明,所设计的监控与控制系统能满足造纸生产过程监控和控制要求,支持全方位监控造纸生产现场,以期推进造纸业可持续发展。

基于PLC和调速装置的纸机能耗控制系统设计

为提高造纸机真空部的自动化控制水平,提升造纸企业的成本控制能力,基于PLC和真空度传感器等硬件对变频器功率实施控制,进而实现对水泵和真空泵的动态调整,使水流量和变频器功率维持在较低水平,降低造纸机干燥部运行能耗。为实现该系统的工业应用,提出了纸机能耗控制系统的主程序流程,同时采用WinCC(Windows Control Center,视窗控制中心)组态软件为上位机设计人机交互界面。该操作界面简洁美观、交互友好,可帮助车间工作人员实时掌握纸机真空部运行数据,合理调整真空部变频器运行功率,实现低能耗生产。

造纸机械工作状态智能化计算机监控系统设计研究

随着智能制造时代的降临,造纸业正面临着自动化、智能化改革的考验。如今,造纸机械数量、种类和复杂程度不断提升,再加上机械设备7×24 h不间断运行,其故障频率呈现暴增趋势。如何以智能化手段对造纸机械工作状态进行实时监测与控制,是现今造纸行业亟待解决的问题之一。基于此,分析了现代造纸机械智能化监控系统需具备的功能与采用的技术,出于成本和监控可靠性考虑,提出一种在线监测为主、离线监测为辅的复合监测控制系统,探究了系统硬件平台的搭建、系统软件的设计,并进行了造纸机械工作状态监测与常见故障诊断测试,验证了该系统可准确监测造纸机械异常工作状态、辨别故障类型,具有一定的可行性。

基于视觉技术和深度学习的纸张缺陷识别系统及软件设计

为解决人工视觉不能识别纸张小尺寸缺陷,无法保障缺陷识别精确度与稳定性,且难以适应大面积、高速生产要求等一系列问题,以机器视觉技术与深度学习算法为载体进行了纸张缺陷识别系统硬件与软件设计,并提出了基于BP神经网络的纸张缺陷识别算法。其中系统硬件由工业摄像机、荧光灯、FPGA、DSP等构成,系统软件以MFC框架与C++编程语言为辅助开发设计。纸张缺陷识别算法则经过纸张缺陷图像预处理、特征提取与选择、识别分类实现缺陷识别。此系统识别方法简单、识别精准且实时性强,可在很大程度上取代传统人工视觉识别方法。

基于单片机的造纸用液位自动化控制系统研究

为切实应对以往造纸用液位控制系统依赖于自动控制机理构建控制电路所造成的液位控制精确度低与自动化程度低等问题,由嵌入式技术重焕液位控制系统活力着手,针对造纸碱回收蒸发工段黑液液位控制需求,基于52单片机和超声波传感器搭建了液位自动化控制系统。系统测试结果表明,以单片机与传感器相结合的液位控制系统精准度高、自动化程度高,且安全稳定性更高,不仅可充分适应当前追求无人化、高效化的造纸工业生产体系,还可普遍推广应用于其他工业领域。

基于PLC的变频造纸机双闭环调速控制方法

为了提高变频造纸机的控制精度与稳定性,提出基于PLC的变频造纸机双闭环调速控制方法。首先,对变频造纸机的电机展开建模分析,为后续调速控制提供依据;其次,采用PLC技术设计变频造纸机控制系统,计算造纸机理想转速比,结合实际转速获得控制偏差,采用PI控制方式完成电流调节环节与转速调节环节的控制;最后,引入灰狼算法在变频造纸机双闭环调速控制目标函数的基础上优化PI控制参数,以此实现变频造纸机双闭环调速的优化控制。实验结果表明,在干扰环境中所提方法可高效、稳定地实现控制。

基于模糊PID的多纸种造纸机定量控制方法研究

多纸张造纸机系统会受到非线性以及时变的影响。为了提高定量控制精度,提出基于模糊PID的多纸种造纸机定量控制方法研究,提取出定量回路动态特性,得出影响多纸种造纸机定量的因素;对PID控制器规则进行分析,得出控制参数对多纸种造纸机定量控制结果的影响,并针对分析结果提出内模控制方法对PID控制器参数进行确定,消除时变的影响且降低控制过程中的超调量;最终,为消除非线性干扰,基于模糊PID控制方法对多纸种造纸机定量影响因素进行调整,输出对应的控制量,实现多纸种造纸机定量控制。实验结果表明,所提方法的定量控制效果佳、超调量较低以及控制器参数优化及时。

造纸污水处理自动监控系统设计

重点研究一种创新的造纸污水连续深度处理自动监控系统,满足造纸过程中对污水处理监测的需求。首先,分析了试验型造纸污水光电催化深度处理系统的技术原理和特点,明确了监控系统的功能需求、设计目标和总体架构。其次,详细阐述了上位机和下位机系统的设计方法和实现步骤。为了评估监控系统的性能和效果,选取甲基绿染料废水作为模拟造纸污水,进行了光电催化深度处理实验,并对监控系统进行了全面的调试和运行测试。实验结果表明,监控系统能够有效地实现造纸污水连续深度处理的自动化,具有较高的稳定性和可靠性。

基于物联网的造纸废水控制系统研究

物联网技术在现代工业中的广泛应用为各个行业带来了深远的变革。而基于物联网的造纸废水控制系统的研究与实践更是为环境保护和生产效率提升开辟了新的可能性。基于此,先入手分析了造纸废水处理工艺以及造纸废水控制系统设计原则,并从系统基本架构、数据采集以及单片机选取角度深入探讨了如何实现设备互联互通、整体协作,从而实现更加智能、高效的废水管理。

生活用纸造纸机能耗数据挖掘实践方法研究

节能减排是造纸行业实现可持续发展的重要议题。生活用纸造纸机是造纸行业的主要耗能设备,其能耗水平直接影响企业的经济效益和资源利用效率。但由于纸机能耗影响因素多样,能耗数据来源复杂,如何从海量异构数据中挖掘有价值的节能信息,是智慧造纸亟待突破的技术瓶颈。基于此,针对生活用纸造纸机能耗数据的复杂性、多样性等特点,在分析数据挖掘技术应用必要性的基础上,研究了数据预处理、挖掘算法选择、可视化展示等关键技术,提出了一种包括统一数据标准、搭建采集管理平台、构建挖掘模型的生活用纸造纸机能耗数据挖掘的实践方法。

自动化视角下长纤磨浆机PLC控制系统设计研究

与加工木浆、草浆等短纤的磨浆机相比,以亚麻纤维、棉絮等为主要加工材料的长纤磨浆机天然具有较为苛刻的生产条件。为提升长纤磨浆机的设备适应性,基于自动化视角设计了一种针对长纤磨浆机的PLC控制系统。该系统在传统PLC控制系统的基础上增设了一个脉冲控制器,可以帮助磨浆机从启动状态快速进入磨浆状态,以及从短纤磨浆状态快速切换为长纤磨浆状态,与传统磨浆机相比在工作效率、设备适应性等方面具有更为显著的优势。

基于DCS控制技术的造纸定量监测系统设计和实现

为实现对制浆造纸定量环节的自动化监测,提高造纸企业的自动化管理水平,基于抄纸工艺的一般流程和PID控制技术制订了一项水分定量解耦控制策略,并通过对角阵解耦法明确纸张定量控制策略的基本思路。在此基础上,基于纸机车速、上浆流量和上浆浓度3项指标来实现对纸张生产的定量管理,通过带有初始化功能的PSO算法对PID控制器进行参数整定。为实现上述算法的实地应用,基于SIMATIC S7-200 SMART可编程控制器建立了一套造纸定量监测DCS控制系统,并通过WinCC项目中的OPC驱动程序输入PID参数,最后运用Simulink完成数据交换。为验证该系统的有效性,在某造纸企业的造纸定量工序中随机提取了250个扫描点并输出相应的定量偏差曲线。经实际测量发现,该系统控制下的纸张定量波动处于±1g/m2的可接受范围内,实现了较为精准的定量检测。

基于PLC控制器的造纸机干燥部管理方案研究

为实现针对造纸机干燥部的自动化管理,节约造纸企业的蒸汽使用量,降低纸张生产成本,基于造纸机干燥部的基本工艺流程对闪蒸罐液位、气罩送风温度和气罩露点温度实施重点监控,并通过S7-300 PLC控制技术对相关环境的车间设备进行自动化控制。在此基础上,通过STEP7软件编辑自动化管理方案运行程序,并采用Win CC组态软件组建终端操作界面。经试验研究发现,所设计的系统终端操作界面友好直观,数据信息交互方便快捷,造纸企业5个月内的平均吨纸汽耗量下降了0.214吨,纸张生产成本进一步降低。

基于PLC控制器的纸页水分QCS管理系统设计

为实现针对纸页水分定量工艺的自动化管理,基于PLC控制技术提出了一项纸页水分QCS管理系统。通过PLC控制平台对纸页定量水分控制回路中的各项设备进行自动化控制,并采用TIA Portal V16组态工具建立可视化图形操作界面,进而形成一套完整的纸页水分自动化管理系统。为验证纸页水分QCS管理系统的可行性,对其进行仿真试验分析。经试验研究发现,该系统的水分定量超调时间在6%以下,调节时间在15s以下,数据处理性能良好,界面操作直观,具有一定的应用价值。

智能化视角下抄纸干燥部虚拟可视化监控云平台搭建研究

纸机抄纸过程具有对象复杂性、不确定性及非线性等特点。信息时代下充分利用大数据、云计算技术开发纸页干燥过程监控云平台,对干燥部作业现场各类运行数据进行可视化监测和智能分析,可大幅度提升纸机烘干设备的运行效率和安全保障能力。对此,简单介绍了抄纸过程和智能化控制方法,重点研究了抄纸干燥部虚拟可视化监控云平台的搭建,探究了云平台的总体设计、硬件方案、功能模块和人机交互界面的设计等,并对云平台可视化监控效果进行测试。结果表明云平台运行效果良好,有助于推进抄纸干燥过程的智能化控制。

造纸工业控制技术与先进控制系统研究

造纸工业是国民经济中重要的基础产业之一,其生产过程中需要涉及多个环节的控制技术。基于此,探讨了造造纸工业控制技术的发展历程和现状,以及先进控制系统的应用情况和未来发展趋势。通过文献综述、案例分析和专家访谈等方法,总结了当前造纸工业控制技术的研究成果和应用情况,并对其未来的发展方向进行了展望。

造纸业物流供应链结构优化算法构建研究

工业物联网的兴起持续推进了造纸业的信息化、数字化、柔性化、绿色化升级,尤其体现在造纸业生产加工工艺与物流供应链结构创新层面,切实提高了物流供应链资源优化配置效率,保障了物流决策高效性。为进一步推动造纸业物流供应链体系智慧化建设与转型,以基于物联网视阈的区块链技术与改进粒子群算法对造纸业物流供应链结构进行了优化。此技术与算法不仅可以有效提高物流供应链结构优化配置模式寻优速率,从而改善物流供应链整体效率,还可以通过物流供应链最低化成本与最高化满意度充分实现造纸业效益与客户利益双重优化。