西门子S7-300 PLC在包装机同步控制系统中的应用

介绍了西门子S7_300 PLC在包装机同步控制系统中的应用。根据包装机生产线的特点,提出了基于模糊PID和现场总线的多电机同步控制方案。应用结果表明,该系统具有控制精度高、成本低、成品率高、实时性强等特点,能够满足包装机的生产要求。

基于S7-300的中小型纸板机QCS系统的设计

设计了基于S7-300PLC的适用于中小型板纸机的QCS系统。该QCS系统部分硬件采用进口配置,并与纸机干燥部和湿部子系统互相通讯应用,对定量水分进行测量和补偿,且将PID控制和模糊控制思想结合应用于定量水分的控制,结合其较强的鲁棒性和自适应功能,有效抑制了定量水分的波动,实现了定量水分的精确测量和控制。

置换蒸煮系统(DDS)的发展及应用

为了解决我国造纸厂蒸煮工段污染严重、生产效率低的问题,DDS置换蒸煮系统引起了越来越多的关注。该系统尽可能地利用蒸煮过程产生的黑液,从而达到环保、节能、降耗的目的。本文在简述其发展及应用的基础上,重点介绍DDS置换蒸煮的工艺特点及其优越性,并与其它间歇蒸煮进行了详细地比较。

造纸工业高级控制技术和先进控制系统综述

造纸工业在向工业4.0方向不断迈进的过程中,高级控制算法、控制策略和控制系统将扮演越来越重要的角色。本文以过程控制理论及自动化技术的发展和行业应用为主线,对在造纸工业中广泛采用的共性自动化技术进行概述,并对造纸工业自动化、信息化和智能化的未来发展进行展望,旨在对实用化的造纸自动化技术进行归纳总结,为读者阅读提供方便。实现制浆造纸生产过程的信息化和智能化,必须确保过程数据在线检测的全面性和准确性。为此,本文在对制浆造纸过程高级控制算法和控制系统进行综述的同时,还重点总结了实现造纸工业4.0必不可少的一些间接测量技术、运行状态评估技术和纸品质量检测技术,具体包括关键参数的在线软测量技术、关键设备的故障诊断技术和纸病在线检测技术。

稀释水水力式流浆箱结构与控制

介绍了Metso公司OptiFlo流浆箱和Voith公司MasterJet流浆箱的结构及其构件的功能与区别,在分析稀释水水力式流浆箱控制要点及难点的基础上,提出了基于PLC稀释水水力式流浆箱本体控制系统及其横幅定量控制系统的控制方案。

纸板机密闭气罩控制系统的设计

在介绍密闭气罩通风除湿的工艺原理的基础上,分析了密闭气罩的控制要点和难点,并针对能耗较高的带表面施胶的涂布白纸板生产线,设计了一套基于西门子S7-300 PLC的密闭气罩DCS控制系统,详细阐述了密闭气罩的排风温湿度选择控制、气罩零位的前馈反馈控制、气罩热风风温的分程控制、消防智能控制等高级控制算法或控制策略,最后给出了针对纸板机密闭气罩设计方面的建议。本控制系统已经在浙江富阳涂布白纸板基地的近10条纸板机上得到应用,取得了良好的节能控制效果。

盘磨机故障的振动特征分析

当前盘磨机故障特征尚属一个不明确的问题。本文在讨论磨浆机组成结构的基础上,借助于振动方程和运行过程中的力学分析,给出了盘磨机不平衡情况下的故障振动特征。根据实际采样数据的小波包分解分析可以得出结论,即通过盘磨机振动的小波包分解,能够找出隐藏在振动信号中的故障特征分量。

基于BP神经网络的蒸煮卡伯值预测模型

卡伯值反映了纸浆的硬度,是稳定纸浆质量的关键。本文利用BP人工神经网络与工厂实际数据建立了一个简单的卡伯值BP神经网络模型。且介绍了以BP网络为基础的卡伯值预测模型在蒸煮终点预报系统中的应用。将该模型的仿真结果与LUO模型进行比较,可知利用BP人工神经网络进行纸浆卡伯值预测是可行的,且具有很大的理论意义和实用价值。

综合法制备二氧化氯实例

在现代漂白化学制浆厂中,二氧化氯是无元素氯漂白技术(ECF)的关键化学品,在有氯化钠参与的条件下,氯酸钠与盐酸起还原反应生成二氧化氯。本文介绍了综合法二氧化氯制备过程的化学反应机理和工艺流程,并讨论了工业化二氧化氯制备过程的问题及处理方法。

自适应预测PID控制器在炉膛负压控制系统的应用

制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器,通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该控制器具有响应迅速、鲁棒性好、自适应能力强等优点。

中高速卫生纸机集成优化控制系统

随着生活用纸市场竞争的加剧,以及节能降耗的低碳经济之路政策的推进,生活用纸企业纷纷新建车速800m/min以上的中高速卫生纸机,但中高速卫生纸机在打浆控制、质量控制、干燥部节能和传动控制等方面尚存一些技术问题需要突破。本课题提出打浆度在线软测量及恒打浆度控制、定量在线软测量及绝干浆量控制、干燥部能耗协同控制、同步传动控制等控制策略,并开发了集成优化控制系统。应用结果表明,打浆度控制误差低于±0.5°SR,浆耗低于1.05t浆/t纸;实现了在无定量水分在线检测装置条件下的绝干浆量精确控制,控制误差低于±0.4g/m^2;汽耗低于2.03t汽/t纸,稳定生产车速达1300 m/min。

基于频闪成像的纸病检测系统光源优化技术

近年来,基于机器视觉的纸病检测技术可以在纸张的生产过程中完成对纸张质量的监测和纸病信息反馈,所以一直是国内外相关领域的研究热点。但是随着纸机车速的加快和纸张幅宽的加大,尺寸小的纸病很难被检测出来,而且采集到的纸张图像质量差。针对在采集纸张图像过程中出现的横向波纹现象。通过香农采样定理的逆向分析,总结出横向波纹产生的原因;结合频闪成像技术,利用速度传感器、A/D转换电路和LED频闪电路设计了一种适用于纸机车速、相机扫描频率和LED光源频闪同步控制系统,借助纸病检测装置,通过采集纸机不同车速下的纸张图像,进行控制系统有效性的验证。结果表明该控制系统可以有效地提高纸张的成像质量,为纸病检测和识别奠定良好的基础。

基于FNN解耦纸张定量水分控制策略的研究与应用

针对纸张抄造过程中纸张定量与水分之间存在强耦合的问题,提出一种模糊神经网络(Fuzzy Neural Network,FNN)的解耦控制器,首先利用模糊控制对控制系统进行耦合补偿,然后利用神经网络的自学习、自调整能力不断在控制过程中优化模糊控制规则及解耦补偿参数,成功地将纸张抄造过程的多变量系统转变为单变量系统,实现纸张定量、水分之间的解耦。仿真结果表明,采用FNN解耦控制器具有较好的动态响应和较强的鲁棒性。将该策略应用于国内某造纸厂的纸板机控制系统,纸张定量控制精度为±3.9 g/m^2左右,水分控制精度为±1.0%左右,满足该纸机定量水分高精度控制要求。

基于FDM技术的3D糖画文创产品打印机设计

基于FDM技术设计包括机械机构、控制系统和HMI界面的3D立体糖画打印机。机械机构包括既可以精确送料又可以搅拌原料的给料搅拌机构和Core XY轴联动机构;控制系统以CPU1214C为核心,完成系统运动控制、温度控制和搅拌给料控制;HMI界面由SIEMENS OP73/Micro触摸屏安装WinCC Flexible为开发平台,实现人机交互。该设备结构简单、操作方便,能够打印出结构复杂、有"颜"有味的3D立体糖画。

高速卫生纸机干燥部协同能耗优化控制设计与应用

随着制造业节能降耗、绿色生产政策的推进,卫生纸生产企业纷纷新建和引进高速卫生纸机来响应国家政策和提升市场竞争力,但是纸机干燥部能耗居高不下成为亟待解决问题。本项目将纸机干燥部蒸汽冷凝水热力系统和通风气罩热力系统的热能资源整合并进行工艺优化,以SIEMENS CPU410-SMART和ET-200PA为集成控制系统硬件核心,以PCS7软件为控制程序和人机交互界面开发平台,以模糊分数阶PID高级算法优化纸机干燥部关键控制环节,实现蒸汽热能的综合充分利用,降低干燥部热能消耗。该项目成功应用于江西省某高速卫生纸机新建项目,其吨纸蒸汽消耗量达到2.03t,实现造纸过程的协同能耗优化控制,达到节能降耗、安全稳定生产运行。

神经网络分数阶PID控制器在纸浆浓度控制中的应用

分数阶PID控制器继承了常规PID控制器的优点,并且具有更高的控制精度和更强的鲁棒性。针对常规PID控制器在纸浆浓度控制过程中存在的问题,设计了一种基于神经网络的分数阶PID控制器。用分数阶PID控制器代替常规PID控制器,并通过神经网络调节分数阶PID控制器的5个控制参数,实现一种参数自整定的PID控制器。仿真实验结果表明,神经网络分数阶PID控制器比常规PID控制器的控制精度高,对纸浆浓度的控制更稳定;采用神经网络分数阶PID控制器控制纸浆浓度是切实可行的,具有很好的推广应用前景。

基于粒子群算法优化干燥部气罩通风系统送风温度

针对卫生纸机吨纸耗汽量高的问题,提出对干燥部气罩通风系统的送风温度进行优化。首先建立数学模型分析送风温度对干燥部能耗的影响,并采用粒子群算法对其进行优化。MATLAB仿真结果表明,在优化后的送风温度下,干燥部吨纸耗汽量存在最小值,具有可观的节能效益。

基于模糊RBFNN-PID的啤酒发酵温度控制系统

基于模糊PID控制算法,结合RBF神经网络算法优点,设计具有逻辑判断和自我优化的模糊RBFNN-PID控制算法,实现PID参数在线最优整定。以CPU1214C和KP1500触摸屏为核心,设计啤酒发酵自动控制系统和人机交互界面,Matlab仿真和试验测试结果表明:该控制算法可以提升温度控制系统的稳定性、模型失配鲁棒性和抗干扰能力。

盘磨机磨盘磨损检测技术的研究

在大功率磨浆机内部高速、高压、高温条件下实时检测磨盘间隙,是一项十分艰巨而复杂的工作。本文基于同步磨损检测的思想,提出了利用磨损检测棒检测磨盘磨损量的新方法,并详细叙述了磨损检测棒的内部结构、安装方法及检测机理,为盘磨机磨盘间隙检测提供了一条新途径。

残碱和黑液波美度的在线软测量方法及实现

残碱和黑液波美度是评价纸浆洗涤质量的两个重要指标,但二者在线直接测量难度大,笔者基于集散控制系统采集的大量现场数据和用机理模型得到的模拟数据,建立了二者的稳态神经网络模型,通过最小二乘法进行在线校正,建立了一套新型残碱和黑液波美度的软测量方法。计算机仿真和现场数据比较结果证明了该软测量方法的有效性。