浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

合集下载

浅谈DCS控制系统在制浆造纸生产中的应用

浅谈DCS控制系统在制浆造纸生产中的应用

浅谈DCS控制系统在制浆造纸生产中的应用摘要:随着我国科学技术的不断发展,造纸行业的自动化水平也越来越高,相关的科学技术投入也在不断增大。

近些年来,DCS 系统越来越被我国的造纸行业广泛应用,这些DCS控制系统,很大程度提高了相关造纸设置的控制精度,保证了设备的稳定运作。

使得造纸行业管理工作更为清晰,促进了我国造纸行业的现代化发展。

本文主要介绍了DCS控制系统的相关控制原理,分析了DCS控制系统在制浆造纸生产中的具体应用。

关键词:DCS控制系统制浆造纸应用1引言自动化管理是当今企业的主要发展方向,其对提高企业效益、改善产品质量、降低能耗、控制污染、保证生产安全等方面有重要作用[1]。

目前,我国造纸行业中自动化发展最重要的体现就是DCS控制系统。

造纸行业的制浆造纸工序大致可以分为:制浆阶段、造纸阶段、碱回收阶段、水处理阶段,其中碱回收和水处理两个阶段也是制浆造纸生产过程中的重要部分。

DCS控制系统在这两个阶段的应用极其广泛,本文主要分析了该阶段的相关控制应用。

2 DCS控制原理分析笔者所在公司采用的是罗克韦尔AB控制系统,其控制的原理是现场检查数据通过现场的收集信号经I/O单元进行A/D转化,再将数据传输到过程接口控制器PIC中,PIC将数据发送到过程站PCS中,再转送到现场总线控制器FBC中,对数据进行滤波和线性化处理,最后发送到PCS的CPU,然后进行相关的数据计算和分析。

信息数据在CPU处理结束后,由经FBC返回到现场进行工序执行从而完成自动化控制模式。

在罗克韦尔AB控制系统中,操作员可以通过操作终端进行指令输入,保证对罗克韦尔AB控制系统的运作控制。

3 制浆造纸生产过程中DCS控制系统应用3.1制浆阶段制浆阶段的DCS控制系统的应用主要体现在磨浆、蒸煮、打浆、配浆等方面,需从温度、液位、压力、浓度以及流量等进行相关参数的控制。

可以看出,DCS控制系统既需对管道和罐类上的阀门的参数进行PID调节,又需对制浆生产过程中的电磁阀和定速电动机进行顺利和逻辑的控制,从而保证温度、液位、压力、浓度以及流量满足相关的生产工艺标准。

造纸原料行业智能化纸浆生产与供应方案

造纸原料行业智能化纸浆生产与供应方案

造纸原料行业智能化纸浆生产与供应方案第一章概述 (2)1.1 行业背景 (2)1.2 项目意义 (3)第二章智能化纸浆生产技术概述 (3)2.1 智能化技术原理 (3)2.2 纸浆生产流程智能化改造 (4)第三章原料智能化采集与处理 (4)3.1 原料采集技术 (4)3.1.1 原料种类识别技术 (4)3.1.2 原料质量检测技术 (5)3.1.3 原料数量统计技术 (5)3.2 原料处理智能化系统 (5)3.2.1 原料处理设备智能化 (5)3.2.2 原料处理过程信息化管理 (5)3.2.3 原料处理智能化系统集成 (5)第四章生产过程智能化控制 (6)4.1 生产流程监控 (6)4.2 生产数据实时分析 (6)4.3 故障诊断与预警 (6)第五章智能化仓储与物流 (7)5.1 仓储管理系统 (7)5.2 物流配送智能化 (7)第六章质量智能化监测与控制 (8)6.1 质量检测技术 (8)6.1.1 物理检测技术 (8)6.1.2 化学检测技术 (8)6.1.3 生物检测技术 (8)6.2 质量控制策略 (9)6.2.1 过程控制 (9)6.2.2 数据分析 (9)6.2.3 质量追溯 (9)6.2.4 持续改进 (9)6.2.5 员工培训 (9)第七章能源消耗优化 (9)7.1 能源消耗监测 (9)7.1.1 监测设备与技术 (10)7.1.2 监测系统构建 (10)7.2 能源消耗优化策略 (10)7.2.1 设备更新与改造 (10)7.2.2 生产过程优化 (10)7.2.3 能源回收利用 (11)7.2.4 信息化管理 (11)第八章环境保护与智能化 (11)8.1 废水处理智能化 (11)8.1.1 智能监测技术 (11)8.1.2 智能处理技术 (11)8.1.3 智能管理平台 (11)8.2 废气处理智能化 (12)8.2.1 智能监测技术 (12)8.2.2 智能处理技术 (12)8.2.3 智能管理平台 (12)第九章智能化信息管理系统 (12)9.1 企业资源计划(ERP)系统 (12)9.1.1 功能特点 (12)9.1.2 应用效果 (13)9.2 供应链管理系统 (13)9.2.1 功能特点 (13)9.2.2 应用效果 (14)第十章项目实施与推广 (14)10.1 项目实施步骤 (14)10.1.1 项目启动 (14)10.1.2 技术研发 (14)10.1.3 系统集成 (14)10.1.4 人员培训 (14)10.1.5 项目验收 (14)10.2 项目风险分析 (14)10.2.1 技术风险 (14)10.2.2 资金风险 (15)10.2.3 运营风险 (15)10.2.4 市场风险 (15)10.3 推广与应用策略 (15)10.3.1 宣传推广 (15)10.3.2 合作共赢 (15)10.3.3 政策支持 (15)10.3.4 试点示范 (15)10.3.5 人才培养 (15)第一章概述1.1 行业背景我国经济的持续增长和科技水平的不断提高,造纸行业作为重要的基础原材料产业,其发展速度和质量日益受到广泛关注。

自动化生产线在造纸行业中的应用案例

自动化生产线在造纸行业中的应用案例

自动化生产线在造纸行业中的应用案例自动化生产线是现代制造业中的一个重要发展方向,它通过引入机器人和自动化设备,实现生产过程的自动化和智能化。

在造纸行业中,自动化生产线的应用也日益普及,并取得了显著的效益和成果。

本文将通过介绍几个案例,来说明自动化生产线在造纸行业中的应用。

案例一:纸张裁剪自动化生产线传统的纸张裁剪工作需要大量的人工操作,而且工作繁琐,易出错。

通过引入自动化生产线,可以实现纸张尺寸的自动检测和裁剪。

该生产线由多台自动化机器组成,包括纸张尺寸测量仪、自动定位切割机和自动集成装置。

首先,纸张尺寸测量仪会对待裁剪的纸张进行测量,然后将数据传输给自动定位切割机。

自动定位切割机会根据设定的尺寸要求,自动调整刀具和定位装置的位置,并完成裁剪工作。

最后,自动集成装置会将裁剪好的纸张进行分拣和堆叠。

通过该自动化生产线,可以大大提高纸张裁剪的精度和效率,降低人工成本。

案例二:纸浆搅拌自动化生产线纸浆搅拌是造纸行业中的一个重要环节,传统的搅拌工作需要操作人员持续不断地进行操作和监控。

通过引入自动化生产线,可以实现纸浆搅拌的自动化和智能化。

该生产线由搅拌机、测量传感器和自动控制系统组成。

搅拌机会根据设定的搅拌方案,自动进行搅拌操作,并不断监测纸浆的浓度、温度和pH值等参数。

测量传感器会将实时监测的数据传输给自动控制系统,自动控制系统会根据设定的参数范围,自动调整搅拌机的转速和搅拌时间,以保持纸浆的稳定状态。

通过该自动化生产线,可以提高纸浆搅拌的一致性和稳定性,减少操作人员的工作强度,提高生产效率。

案例三:纸张包装自动化生产线传统的纸张包装工作需要大量的人工操作,而且容易出现包装不规范或者破损的情况。

通过引入自动化生产线,可以实现纸张包装的自动化和标准化。

该生产线由纸张输送设备、自动包装机和质检系统组成。

纸张输送设备会将待包装的纸张传输到自动包装机的工作台上。

自动包装机会根据纸张的尺寸和数量,自动完成包装操作,包括纸张的折叠、压缩和封口等工作。

中控WebField DCS系统在造纸行业应用案例

中控WebField DCS系统在造纸行业应用案例
沅江纸业有限责任公司拥有了国内最先进的化学苇浆生产线和一流的“3520mm”、 “2640mm”纸产品生产线。沅江纸业有限责任公司作为中控的重要客户之一,中控的 WebField 系统已成功地在如下项目上应用:
1.3.1 10 万吨非木材制浆项目概况
10 万吨非木材制浆项目包括除节、筛选、氧脱、漂白等工段,其中洗选漂白工艺引 进国际领先工艺技术。该项目共设 2 个控制站,1 个工程师站和 3 个操作员站,整个项 目的 I/O 测点规模达到了 856 点,并实现现场过程数据监视,控制,通讯,数据采集, 累积,报表打印,管理。
14
中控在造纸行业应用案例集
1.4.2.2 CLO2 制备 二氧化氯制备的安全要求、精准的模拟量控制及大量快速的联锁反应要求对于DCS系
第一章 中控在制浆项目的应用
1.1 制浆总体应用概述
制浆也叫纤维分离,将植物纤维原料变成适合于造纸的单根纤维的工艺过程。一般分为 蒸煮(连续、间歇、置换)、洗涤、筛选、漂白过程。制浆的工艺方法较多,工艺流程长, 影响产品产量和质量的设备较多,过程安全保护要求高,这给过程控制提出了更高的要求。 其过程控制特点是模拟量的控制及累积计量较多,控制对象具有强滞后特性,比如大容量蒸 煮锅的温度、漂白 PH 值和漂后白度等。中控运用 DCS 强大的模拟量处理功能和先进的控 制算法,成功的实现了制浆过程的难点控制,满足了制浆过程的控制要求。中控 WebField 系统在不断的工程积累与行业技术沉淀过程中,形成了针对制浆过程的控制模块和控制算 法,针对制浆过程形成了独特的行业优势。既保证生产过程的连续性,又确保产品质量的合 格,更注重生产过程的绝对安全。
1.2.3.1 中控实现方案 基于这种现状,中控推出了造纸行业 PIMS 解决方案,该方案有效实现造纸行业企业的

造纸行业自动化解决方案

造纸行业自动化解决方案

造纸行业自动化解决方案标题:造纸行业自动化解决方案引言概述:随着科技的不断发展,自动化技术在各个行业中得到了广泛应用。

造纸行业作为一个传统的制造业,也逐渐意识到自动化的重要性,并开始采取相应的解决方案。

本文将介绍造纸行业自动化解决方案的相关内容。

一、自动化生产线1.1 自动化控制系统在造纸行业中,自动化控制系统是实现生产线自动化的核心。

该系统可以通过传感器和执行器等设备,对生产过程中的温度、湿度、压力等参数进行实时监测和控制,从而提高生产效率和产品质量。

1.2 自动化输送系统自动化输送系统可以实现原材料、半成品和成品的自动运输和转移。

通过使用自动化输送设备,可以减少人工搬运和运输过程中的错误和损耗,提高生产效率和降低成本。

1.3 自动化包装系统自动化包装系统可以将成品纸张进行自动分切、堆叠和包装。

通过使用自动化包装设备,可以提高包装效率和产品质量,减少人工操作的时间和成本。

二、智能化质量检测2.1 纸张厚度检测通过使用红外线传感器等设备,可以实现对纸张厚度的快速检测。

这样可以及时发现纸张厚度不均匀或超过规定范围的情况,并采取相应的措施进行调整,以确保产品质量。

2.2 纸张湿度检测湿度是影响纸张质量的重要因素之一。

通过使用湿度传感器等设备,可以实时监测纸张的湿度,并及时调整生产过程中的湿度控制参数,以确保纸张的湿度在合理范围内。

2.3 纸张强度检测纸张的强度是衡量其质量的重要指标之一。

通过使用拉力测试仪等设备,可以对纸张的强度进行精确测量。

这样可以及时发现纸张的强度不达标的情况,并采取相应的措施进行调整,以提高产品质量。

三、节能减排措施3.1 废水处理系统造纸行业生产过程中会产生大量的废水,如果不加以处理和回收利用,会对环境造成严重污染。

通过使用先进的废水处理设备,可以将废水进行处理,去除其中的有害物质,然后回收利用,实现节能减排的目标。

3.2 废气处理系统造纸行业生产过程中会产生大量的废气,其中包含有害物质和温室气体。

DCS系统在纸浆和造纸工业中的应用效果

DCS系统在纸浆和造纸工业中的应用效果

DCS系统在纸浆和造纸工业中的应用效果随着科技的不断发展,自动化控制系统在各个工业领域中广泛应用。

DCS(分布式控制系统)作为一种重要的自动化控制系统,在纸浆和造纸工业中具有广泛的应用效果。

本文将探讨DCS系统在纸浆和造纸工业中的应用效果,并对其带来的益处进行详细分析。

一、DCS系统在纸浆行业中的应用效果纸浆生产过程中,涉及到多个环节,包括浆料的制备、搅拌、过滤、蒸煮等。

采用DCS系统可以对这些环节进行全面监控和控制,提高生产效率、降低生产成本。

具体来说,DCS系统可以实现以下功能:1. 过程监控和控制:DCS系统可以对纸浆生产过程中的温度、压力、液位等参数进行实时监控,及时发现异常情况并进行控制,确保生产过程的稳定性。

2. 质量控制:通过DCS系统,可以对纸浆的质量进行在线监测和控制,包括纸浆的浓度、PH值、酸碱度等。

这样可以有效提高纸浆的质量稳定性,减少次品率。

3. 能耗管理:DCS系统可以对纸浆生产中的能源消耗进行实时监测和控制,优化能源的利用,降低能源的浪费,从而达到节能减排的目的。

4. 故障诊断和维护管理:DCS系统可以通过监测设备的工作状态和参数,及时发现故障,并进行故障诊断,提高故障处理的效率。

同时,还可以对设备进行定期维护管理,延长设备的使用寿命。

通过以上功能的实现,DCS系统在纸浆行业中可以提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量,实现可持续发展。

二、DCS系统在造纸工业中的应用效果造纸工业是将纸浆转化为纸张的过程,其中需要进行纸张的成型、干燥、加工等工序。

DCS系统在造纸工业中的应用效果主要体现在以下几个方面:1. 自动化生产线控制:通过DCS系统,可以实现造纸生产线各个环节的自动化控制,如纸张成型、干燥、压光等。

这样可以提高生产效率,减少人工操作,降低劳动强度。

2. 质量控制:DCS系统可以对纸张的质量进行在线监测和控制,包括纸张的厚度、密度、湿度等。

通过实时调节工艺参数,可以提高纸张的质量稳定性,减少次品率。

人工智能技术探讨人工智能在造纸行业的应用前景和创新实践

人工智能技术探讨人工智能在造纸行业的应用前景和创新实践

人工智能技术探讨人工智能在造纸行业的应用前景和创新实践随着科技的快速发展,人工智能技术逐渐渗透到各行各业。

造纸行业作为传统制造业的代表之一,也开始逐步应用人工智能技术,以提高生产效率和产品质量。

本文将探讨人工智能在造纸行业的应用前景和创新实践。

一、人工智能技术在造纸行业中的应用前景1. 生产过程优化人工智能技术可以通过大数据分析和机器学习算法,实时监测和分析生产过程中的各项指标,提高制浆、造纸等环节的效率。

例如,智能化的数据分析系统可以实时监测纸浆浓度、纸张厚度等参数,并根据历史数据和模型进行预测,进而调整工艺参数,达到最佳的生产效果。

这不仅可以提高生产效率,还能降低能源消耗和废品率。

2. 质量控制和缺陷检测人工智能技术可以通过图像识别和模式识别算法,自动检测纸张生产过程中的缺陷和质量问题。

传统的纸张质量检测通常依赖于人工操作和主观判断,容易出现误判和漏检的情况。

而引入人工智能技术后,可以通过训练模型,实现对纸张表面的缺陷、污点等问题进行准确检测和分类,大大提高产品质量。

3. 物料和库存管理人工智能技术可以通过物联网和传感器技术,实现对原材料和产品库存的智能化管理。

通过将传感器安装在物料运输设备上,可以实时监测物料的流动情况和库存量,并自动触发补充物料的流程,避免因库存不足导致的生产中断。

同时,利用人工智能算法对库存进行预测和优化,可以减少库存积压和资金占用。

二、人工智能技术在造纸行业的创新实践1. 智能运维系统的应用通过引入人工智能技术,可以建立智能化的设备运维系统。

该系统可以对设备进行状态监测和故障预测,实现设备故障及时排查和维修,减少生产线停机时间。

同时,通过对设备数据的分析和挖掘,可以找到设备优化改造的潜力,提高设备的可靠性和寿命。

2. 智能化生产计划和调度系统人工智能技术可以通过对市场需求、原材料供应等多个因素进行综合分析,实现智能化的生产计划和调度。

通过建立精准的需求预测模型,可以合理安排生产任务和资源调配,最大限度地提高生产效率和资源利用率。

智能制造在造纸行业的应用

         智能制造在造纸行业的应用

智能制造在造纸行业的应用智能制造在造纸行业的应用智能制造是指通过现代信息技术的应用,将传感、信号处理、计算机控制等技术融合在一起,实现自动化、智能化的制造过程。

在各行各业中,智能制造的应用已经取得了许多成功的案例。

本文将探讨智能制造在造纸行业的应用,并分析其带来的利与弊。

一、智能制造在造纸过程中的应用1. 传感技术的应用在造纸行业中,传感技术的应用十分广泛。

传感器可以用于检测纸张的厚度、湿度、光泽度等指标,实现对纸张质量的实时监控和调整。

此外,传感器还可以用于检测设备的状态,提前预警并维修设备,从而减少停机时间和生产故障。

2. 数据分析与智能控制利用智能制造技术,造纸行业可以实现对大量数据的采集和分析,从而提高生产效率和纸张质量。

通过对数据的分析,可以发现生产过程中的潜在问题,及时进行调整和改进。

同时,智能制造技术还可以实现对生产设备的智能控制,精确调节生产参数,提高生产线的自动化水平。

3. 人工智能与机器学习智能制造技术的另一个重要应用是人工智能和机器学习。

通过对大量数据的学习和分析,人工智能系统可以自动调整生产参数,提高生产效率和产品质量。

此外,人工智能系统还可以预测设备故障,提前进行维护,减少停机时间。

二、智能制造在造纸行业的优势1. 提高生产效率智能制造技术的应用可以实现对生产过程的监控和自动化控制,减少了人工操作的时间和错误,提高了生产效率。

同时,通过对大量数据的分析,可以发现生产过程中的瓶颈和问题,并及时进行调整和改进,进一步提升了生产效率。

2. 提高产品质量智能制造技术的应用可以实现对产品质量的实时监控和调整。

通过传感技术的应用,可以精确检测纸张的厚度、湿度和光泽度等指标,保证产品质量的稳定性和一致性。

同时,通过数据分析和智能控制,可以减少生产过程中的异常,并根据反馈进行调整,提高产品的质量。

3. 减少资源浪费智能制造技术的应用可以精确控制生产过程中的参数,减少能源和原材料的浪费。

造纸行业的信息化建设与智能制造

造纸行业的信息化建设与智能制造

造纸行业的信息化建设与智能制造随着科技的不断发展,信息化建设和智能制造在造纸行业的应用越来越广泛,对提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面具有重要意义。

本文将从专业角度分析造纸行业的信息化建设与智能制造的发展现状、关键技术以及未来趋势。

一、信息化建设在造纸行业中的应用1.1 企业资源规划(ERP)企业资源规划(ERP)系统可以帮助造纸企业实现各部门之间的信息共享,优化资源配置,提高生产效率。

通过ERP系统,企业可以实现对生产、销售、采购、库存等环节的实时监控和管理,降低运营成本。

1.2 产品生命周期管理(PLM)产品生命周期管理(PLM)系统可以帮助造纸企业实现产品从设计、生产、销售到售后服务的全过程管理。

通过PLM系统,企业可以有效协调各部门之间的协作,提高产品研发效率,缩短产品上市周期。

1.3 供应链管理(SCM)供应链管理(SCM)系统可以帮助造纸企业实现与供应商、客户之间的信息共享和协同作业,降低库存成本,提高供应链整体运作效率。

二、智能制造在造纸行业中的应用2.1 自动化设备自动化设备的应用可以有效提高造纸企业的生产效率和产品质量。

如:自动切割机、自动装订机、自动包装机等。

2.2 机器人应用在造纸企业中,机器人可以用于纸张的搬运、堆码、包装等环节,降低人工成本,提高生产效率。

2.3 数据分析与挖掘通过对生产过程中的数据进行实时采集、分析与挖掘,可以为造纸企业提供决策支持,优化生产流程,提高产品质量。

三、发展趋势1.信息化建设和智能制造将继续向深度方向发展,企业需要不断投入资金和人力进行技术更新和改造。

2.大数据、云计算、等新技术将在造纸行业得到更广泛的应用。

3.绿色、环保、可持续发展成为造纸行业的重要发展方向,智能制造将在提高生产效率的同时,降低对环境的影响。

本文对造纸行业的信息化建设与智能制造进行了分析,揭示了其在提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面的重要作用。

随着科技的不断发展,造纸行业将继续推进信息化建设和智能制造的发展,为实现绿色、环保、可持续发展贡献力量。

DCS系统在制浆造纸中的自动化控制与优化

DCS系统在制浆造纸中的自动化控制与优化

DCS系统在制浆造纸中的自动化控制与优化在制浆造纸过程中,DCS系统的自动化控制和优化发挥着重要的作用。

DCS系统(Distributed Control System)是一种分布式控制系统,具有多任务处理、高可靠性和灵活性的特点,能够实现对制浆造纸过程的实时监控和自动控制,提高生产效率、降低生产成本,同时保障产品质量和环境安全。

一、DCS系统在制浆中的自动化控制1. 传感器和仪表的应用:DCS系统通过各种传感器和仪表来采集制浆过程中的关键参数,如温度、压力、浓度、流量等,实现对关键环节的实时监测。

2. 控制阀和执行器的控制:DCS系统通过控制阀和执行器来实现对制浆设备的自动控制,根据实时数据进行调节,确保设备运行的稳定性和安全性。

3. 自动化流程控制:DCS系统能够根据事先设定的工艺参数和控制策略,实现制浆过程中的自动调节和优化,提高生产效率和产品质量。

二、DCS系统在造纸中的自动化控制1. 纸浆配制的自动化:DCS系统能够实现对纸浆配制过程的自动控制,根据产品要求和原料质量,精确控制各种原料的投入比例和时间,提高配制的准确性和稳定性。

2. 纸浆制备的自动化:DCS系统能够实现对纸浆制备过程的自动控制,包括搅拌、筛选、脱水等环节,通过准确的控制参数和策略,提高纸浆的质量和成品率。

3. 纸机运行的自动化:DCS系统能够实现对纸机运行过程的自动控制,包括纸浆供给、湿纸网的成型、压榨和干燥等环节,通过自动调节参数和控制策略,提高纸张的质量和生产效率。

三、DCS系统在制浆造纸中的优化1. 生产过程优化:DCS系统能够实时监测和分析制浆造纸过程中的各项指标和参数,通过数据分析和建模,发现潜在问题和改进空间,并实施优化调整,提高生产效率和质量。

2. 能源消耗优化:DCS系统可以对制浆造纸过程中的能源消耗进行监测和控制,通过调整设备参数和运行策略,减少能源浪费,提高能源利用效率,降低生产成本。

3. 故障诊断和预防:DCS系统能够实时监测设备状态和运行数据,通过故障诊断和预测,提前发现设备故障和异常,为维护保养和故障修复提供有效的指导,减少停机时间,提高设备可靠性。

DCS在纸浆与造纸行业中的应用案例解析

DCS在纸浆与造纸行业中的应用案例解析

DCS在纸浆与造纸行业中的应用案例解析DCS(分散控制系统)是一种广泛应用于工业控制领域的自动化控制系统。

它通过集成监测、操作和控制功能,实现对生产过程的全面管理与优化。

在纸浆与造纸行业中,DCS的应用不仅提高了生产效率、降低了成本,还改善了产品质量和安全性。

本文将通过解析几个应用案例,深入探讨DCS在纸浆与造纸行业中的重要作用。

第一案例:纸浆生产过程控制在纸浆生产过程中,DCS系统被广泛应用于对各个环节的监测和控制。

以木材为原料的纸浆制备过程,需要控制木片进料、酸碱浸出、机械纤维化等多个环节。

通过DCS系统的集成控制,生产人员可以实时监测木材进料量,调整酸碱液的配比和温度,优化纤维化的过程参数,从而确保纸浆的质量稳定性和输出量的控制。

此外,DCS还能对异常情况进行自动报警,提高了对纸浆生产过程的安全性。

第二案例:造纸机生产线控制在造纸行业,DCS系统在造纸机生产线的控制中发挥了重要作用。

造纸机生产线通常由多个工序组成,如浆料供给、纸浆过滤、纹理控制、压制、烘干等。

通过DCS系统的控制,生产人员可以准确监测各个工序的参数,实时调整流程控制,确保纸张的质量和良品率。

例如,在纹理控制过程中,DCS系统可以通过控制细节调整纸浆湿度、纸浆引流速度和压力,从而实现纸张纹理的均匀和稳定。

此外,DCS还能对机器设备进行监测和故障预警,提高了生产线的运行效率和可靠性。

第三案例:能源管理和节能减排纸浆与造纸行业是能耗较大的行业之一,DCS系统在能源管理和节能减排方面发挥了重要作用。

通过DCS系统的实时数据采集和分析,生产人员可以深入了解能源消耗情况,并制定相应的节能措施。

例如,通过对锅炉和蒸汽系统的控制和优化,可以实现蒸汽的有效利用和能源的节约。

此外,DCS系统还能对废水处理和废气排放进行监测和控制,确保环境保护要求的达标,降低对环境的污染。

综上所述,DCS系统在纸浆与造纸行业中的应用案例多种多样,涵盖了生产过程控制、生产线控制和能源管理等方面。

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用【摘要】造纸主要包含制浆和造纸两大过程,传统的PID控制方法难以确定其模型结构和参数辨识,现在人们普遍使用人工智能,由计算机处理生产过程的信息,用于处理复杂的工程技术问题,将人工神经网络、模糊逻辑和专家系统等代表的智能控制方法应用到制浆造纸工业中。

【关键词】制浆;造纸;智能控制0 引言制浆造纸过程是一个复杂的传质传热的工业过程,制浆过程包括蒸煮、洗涤、筛选和漂白。

造纸过程包括纸料制备、纸浆流送及纸面成形、湿纸压榨脱水、干燥、纸页压光、卷取等。

碱回收则是蒸发燃烧苛化为主的环保配套过程。

具有大滞后、强耦合、大惯性、多干扰、时变非线性的特点,对它的控制系统设计造成很大困难。

制浆造纸过程自动化是提高产量和质量,节能减耗,实现绿色生态的基础。

所以,现代控制优化网络技术在制浆造纸生产过程中的推广,使其在规模上、技术上、质量上和环保方面都取得了较大的改善。

本文就各种智能控制技术在其制浆造纸各环节中的应用作出简要说明。

1 智能控制技术在制浆过程中的应用1.1 洗涤过程经蒸煮的浆料中,含有大量有机物和可溶性无机物,通过洗涤,达到稳定纸浆的净度,稳定黑液的浓度和提取率,也称为黑液提取。

如果纸浆洗涤不干净,不仅造成化学药品的直接损失,影响提取率,还会因为残碱过量存在,而最终导致纸浆的白度与灰分含量的降低。

洗涤设备最主要是真空洗涤机,洗涤池。

采用多段逆流洗涤,以控制加入洗涤的水量,通常是以多台设备串联使用,纸浆顺次进入各段设备,洗涤热水从最后一段设备加入,出稀黑液逆转至前一段设备作为洗液之用,这样逆流的黑液逐渐增浓,自第一段设备滤出浓黑液,可送至碱回收工序,加以回收综合利用。

1.2 漂白过程漂白过程是一个多变量、多指标的工艺过程,控制指标多,影响因素也多,各因素之间具有较强的关联性。

很难建立漂白指标与影响因素间的机理模型。

而神经网络和模糊集理论都是介于传统人工智能的符号推理和传统控制理论的数值计算之间的方法,对操作人员经验进行总结归纳,得出控制器的控制规则及学习校本,设计一种模糊神经网络控制器,实现控制过程的自适应,实现静态解耦,使整个系统性能有了很大的提高。

造纸制浆行业新兴技术

造纸制浆行业新兴技术

造纸制浆行业新兴技术
纸制浆行业是一个发展迅猛的行业,随着技术的进步,新的技术不断涌现,带来新的发展机遇。

本文旨在总结纸制浆行业的新兴技术,并对其发展趋势作出探索。

一、实时识别技术
实时识别技术是一种应用复杂算法的技术,主要用于检测纸张质量中的缺陷,可以检测热孔雀痕、气泡、裂纹和污渍等缺陷,并可以在不同纸浆质量不同的情况下轻松进行分类,大大提高了纸制浆行业的产品质量和效率。

二、“智能光刻”技术
“智能光刻”技术是一种智能化的照相机技术,可以检测拍摄到的纸张中的缺陷,经过智能分析和识别,可以识别出质量缺陷,并进行局部区域或全局调整,以此来提高纸张表面和墨色的一致性。

三、芯片技术
芯片技术是一种先进的技术,可以通过芯片系统监控每一步的生产,对整个生产过程进行实时信息采集,精确控制,可以提高纸张表面的均匀性,从而提高纸张的使用性能和质量。

四、色彩管理技术
色彩管理技术是一种先进的计算机技术,可以进行实时的色彩检测,在纸张的生产过程中,实时对调色板进行调整,以使最终生产的纸张具有一致的色彩,保证纸张的质量。

了解造纸行业的人工智能应用与机会

了解造纸行业的人工智能应用与机会

了解造纸行业的人工智能应用与机会随着科技的发展,人工智能逐渐在各行各业展现出巨大的潜力和应用价值。

造纸行业作为一个传统的重工业,也开始意识到人工智能在提高生产效率、降低成本和优化管理方面的重要性。

本文将探讨人工智能在造纸行业中的应用和机会,并展望未来的发展趋势。

一、智能设备与机器人技术在造纸行业中的应用目前,许多造纸企业已经开始引入智能设备和机器人技术,以提高生产过程的自动化程度和生产效率。

智能设备可以通过传感器和控制系统实现对生产过程的监测和控制,从而保证产品的质量稳定和生产的连续性。

例如,智能传感器可以实时监测纸浆的温度、湿度和浓度等参数,从而实现对生产过程的实时调节,提高产能和降低能耗。

另外,机器人技术在造纸行业中也起到了重要的作用。

机器人能够执行重复、繁琐且危险的任务,可以替代人工操作,避免工人的受伤和劳动强度过大。

例如,机器人可以用于纸张的搬运和包装,可以实现对纸张进行自动挑选和分类。

二、大数据与分析在造纸行业中的应用随着互联网的普及和信息技术的发展,造纸行业也积累了大量的数据。

通过分析这些数据,可以帮助企业更好地了解市场需求、优化产品结构和提高决策的准确性。

人工智能技术中的大数据分析和机器学习算法可以从海量数据中挖掘出有价值的信息,并为企业提供决策支持。

例如,通过对销售数据的分析,可以实现对市场需求的预测和趋势的把握,从而调整产品结构和制定生产计划。

此外,通过对生产数据的分析,可以实现对生产过程的优化和质量控制,减少废品率和生产故障,并提高生产效率。

三、智能质控与故障预测在造纸行业中的应用在造纸行业的生产过程中,质量控制和故障预测是非常重要的环节。

传统的质控方法通常需要耗费大量的时间和人力,并且难以保证效果的稳定性。

而人工智能的应用可以大大提高质控的效率和准确性。

智能质控系统可以通过对纸张的成分、密度和厚度等参数进行监测和分析,实现对产品质量的在线检测和实时控制。

当检测到质量异常时,系统能够自动进行预警和调整,以最大程度地减少次品产生。

造纸行业智能化造纸工艺方案

造纸行业智能化造纸工艺方案

造纸行业智能化造纸工艺方案第一章智能化造纸工艺概述 (2)1.1 智能化造纸工艺发展背景 (2)1.2 智能化造纸工艺发展趋势 (3)第二章造纸原料智能化处理 (3)2.1 原料智能化识别与分类 (3)2.1.1 原料识别技术 (3)2.1.2 原料分类技术 (4)2.2 原料智能化预处理 (4)2.2.1 原料破碎与清洗 (4)2.2.2 原料筛选与除杂 (4)2.2.3 原料蒸煮与漂白 (4)2.3 原料智能化配比 (4)2.3.1 配比优化算法 (4)2.3.2 配比执行与监控 (4)2.3.3 配比数据管理 (4)第三章智能化制浆工艺 (5)3.1 制浆过程智能化控制 (5)3.2 制浆过程智能化优化 (5)3.3 制浆过程智能化监测 (5)第四章智能化造纸设备 (6)4.1 造纸设备智能化改造 (6)4.2 设备运行状态智能化监测 (6)4.3 设备故障智能化诊断 (6)第五章智能化造纸过程控制 (6)5.1 造纸过程智能化控制策略 (6)5.2 造纸过程智能化优化 (7)5.3 造纸过程智能化监测 (7)第六章智能化造纸产品质量检测 (7)6.1 产品质量智能化检测方法 (7)6.1.1 光谱分析法 (8)6.1.2 激光散射法 (8)6.1.3 机器视觉检测法 (8)6.2 产品质量智能化评价 (8)6.2.1 数据挖掘法 (8)6.2.2 神经网络法 (8)6.2.3 支持向量机法 (8)6.3 产品质量智能化改进 (8)6.3.1 智能优化算法 (9)6.3.2 模型预测控制 (9)6.3.3 闭环控制系统 (9)第七章智能化造纸废水处理 (9)7.1 废水处理智能化技术 (9)7.2 废水处理智能化监测 (9)7.3 废水处理智能化优化 (10)第八章智能化造纸废气处理 (10)8.1 废气处理智能化技术 (10)8.2 废气处理智能化监测 (10)8.3 废气处理智能化优化 (11)第九章智能化造纸生产管理 (11)9.1 生产计划智能化管理 (11)9.1.1 生产计划编制智能化 (11)9.1.2 生产计划执行智能化 (11)9.1.3 生产计划调整智能化 (12)9.2 生产调度智能化管理 (12)9.2.1 设备调度智能化 (12)9.2.2 人员调度智能化 (12)9.2.3 原材料调度智能化 (12)9.3 生产安全智能化管理 (12)9.3.1 安全监测智能化 (12)9.3.2 安全预警智能化 (12)9.3.3 安全培训智能化 (12)第十章造纸行业智能化发展趋势与展望 (13)10.1 造纸行业智能化发展现状 (13)10.2 造纸行业智能化发展趋势 (13)10.3 造纸行业智能化发展展望 (13)第一章智能化造纸工艺概述1.1 智能化造纸工艺发展背景我国经济的快速发展和科技的不断进步,造纸行业作为国民经济的重要组成部分,其生产效率和产品质量的要求日益提高。

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

最优解 . 并且模型收敛速度也相应 的提高 了。小波理论也可与智能控 制技术相结合 . 利用 小波理论可提取相应 的信号信息 。 并 进行有效地 判读 、 处理 , 可有效对制浆 造纸过程进行智能控制 , 这也是制浆造纸智 能控制技术的一个热点研究 方向 本文研究了智能控制技术在制浆造 纸的各个流程中的应用情况 . 分析 了智能控制技术在各流程 中的技术 要点 。
S c i e n c e & Te c h n o l o g y Vi s i o n
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用
王 春红 ( 潍 坊科 技学 院 , 山东 寿光 2 6 2 7 0 0 )
【 摘 要】 造纸主要 包含制浆和造纸两大过程 , 传统的 P I D控制方法难以确 定其模型 结构和参数辨识 , 现在人 们普遍使 用人 工智能 , 由计算
机 处理 生产过程 的信息 , 用 于处理复 的智 能控 制方 法应 用到制浆造纸工业 中。 【 关键词 】 制浆 ; 造纸 ; 智能控制
0 引 言
制浆造纸过程是一个 复杂的传质传热 的工业过程 . 制浆过程包 括 蒸煮、 洗 涤、 筛选和漂白。造 纸过程包括纸料制备 、 纸浆流送及纸 面成 形、 湿纸压榨脱 水、 干燥 、 纸页压光 、 卷取等 。 碱回收则是蒸 发燃烧苛 化 为主的环保配套过程。 具有大滞后 、 强耦合 、 大陨 性、 多干扰 、 时变非线 性的特点 . 对它的控制系统设 计造成很 大困难 制浆造纸过程 自 动化是 提高产量 和质量 . 节能减耗 . 实现绿 色生 态的基础。所以 , 现代 控制优化 网络技术在制浆造纸生产过程 中的推 广, 使其在规模上 、 技术 上 、 质量上和环保 方面都取得 了较大 的改善 。 本文就各种智能控制技术 在其制浆造纸 各环节 中的应用 作 出简要 说 圈 } 黾 出了一种新的神经网络建模方法, 采用人工神经网络技术 , 对定量 明 过程进行建模和控制 . 根据纸机定 量水分 的过程机理 . 用前馈神 经网 络建立 了一种神经 网络 自适应模型 . 在此基 础上提 出定量 和水分 控制 1 智能控 制技术在制浆过程 中的应用 的多变量神经 网络 自 适应反馈策略 . 通过神经网络建模和神经 网络控 1 . 1 洗涤过程 制来实现对纸张 的定量和水分维持在一定 的范围之 内. 提高定量表 和 经蒸煮 的浆料 中, 含有大量有机物和可溶性无机物 . 通过洗涤 , 达 水分表 的稳定性和可靠性 . 具有较强的鲁棒性抗干扰性和 自 适应性 。 到稳定纸浆 的净度 . 稳定黑液 的浓度和提取率 . 也称为黑液提取 。 如果 纸浆洗涤不干净 。 不仅造成化学药品 的直接损失 . 影响提取率 , 还会 因 3 结束 语 为残碱过量存在 , 而最终导致纸浆 的白度与灰分含量 的降低 。洗涤设 制浆造纸业 。 在智能控制技术的应用上 , 已经取得 了一些成果 , 使 备最 主要是真空洗涤机 . 洗涤池 。 采用 多段逆 流洗涤 . 以控制加入洗涤 得传统 的老行业 , 向着高科技 , 高效率 , 污染小等方面不 断发展 , 推 动 的水量 . 通常是 以多 台设备 串联使用 . 纸浆顺次进入各段设备 . 洗涤热 了整体 的技术进步 随着对制浆 造纸要求 的提高 . 由于传统 的神经 网 水从最后一段设备加入 .出稀黑液逆转至前一段设备作为洗液之用 . 络系统 以及专家系统等智能控制技术模 型结构无法进行动态调整 . 且 这样逆 流的黑液逐渐增浓 . 自第一 段设备滤 出浓 黑液 . 可送 至碱 回收 建模过程复杂 . 也无法满足控制要求 。 支持向量机的建模原理是 : 将输 工序 . 加 以回收综合利用 。 入 向量投影到一个高维内积空间中. 通过二次规划约束可求得模型 的

人工智能在造纸行业的应用前景如何

人工智能在造纸行业的应用前景如何

人工智能在造纸行业的应用前景如何造纸行业作为传统制造业的重要组成部分,在现代社会中仍然发挥着不可或缺的作用。

随着科技的不断进步,人工智能(AI)技术正逐渐渗透到各个行业,造纸行业也不例外。

那么,人工智能在造纸行业的应用前景究竟如何呢?首先,我们来了解一下造纸行业的特点和现状。

造纸生产过程涉及多个环节,包括原材料采购、制浆、造纸、后处理和质量控制等。

传统的造纸生产方式往往依赖人工经验和大量的物理测试来监控生产过程和保证产品质量,这不仅效率低下,而且容易受到人为因素的影响。

人工智能在造纸行业的应用可以带来显著的优势。

在生产过程优化方面,AI 可以通过对大量生产数据的分析,建立精确的模型,预测生产过程中的关键参数,从而实现对生产过程的精确控制。

例如,通过分析原材料的特性、工艺参数和产品质量之间的关系,AI 系统可以为生产过程提供最优的工艺参数组合,提高生产效率,降低能耗和原材料消耗。

在质量控制环节,人工智能同样能发挥重要作用。

传统的质量检测方法通常是抽样检测,存在一定的局限性。

而基于 AI 的图像识别和数据分析技术,可以对生产线上的每一张纸张进行实时检测,及时发现缺陷和质量问题,并迅速调整生产参数,从而大大提高产品的质量稳定性。

另外,人工智能在设备维护和故障预测方面也具有巨大潜力。

造纸设备通常复杂且昂贵,设备故障可能导致生产中断和巨大的经济损失。

利用 AI 技术对设备运行数据进行监测和分析,可以提前预测设备可能出现的故障,并及时安排维护和维修,减少设备停机时间,提高设备的利用率和生产的连续性。

在供应链管理方面,AI 能够优化原材料采购和库存管理。

通过分析市场需求、价格波动和供应商信息,AI 系统可以帮助企业制定更合理的采购计划,降低采购成本,同时确保原材料的及时供应。

然而,要实现人工智能在造纸行业的广泛应用,还面临一些挑战。

首先是数据的收集和整理。

造纸行业的数据来源多样,格式不统一,质量参差不齐,需要进行大量的工作来整合和清洗这些数据,以便为AI 模型提供可靠的输入。

造纸行业的数字化转型智能制造与智能化解决方案探索

造纸行业的数字化转型智能制造与智能化解决方案探索

造纸行业的数字化转型智能制造与智能化解决方案探索近年来,随着信息技术的迅猛发展,智能制造和数字化转型开始在各个行业展开。

造纸行业作为传统的重要产业之一,也面临着数字化转型的挑战与机遇。

本文将探讨造纸行业数字化转型的意义,以及智能制造和智能化解决方案在造纸行业中的应用。

一、造纸行业数字化转型的意义随着信息技术的发展,数字化转型已成为企业可持续发展的趋势和必然选择。

对于造纸行业来说,数字化转型的意义主要体现在以下几个方面:1. 提升生产效率:数字化转型可以使生产过程更加自动化、智能化,减少人工操作的繁琐和低效,从而提高生产效率和降低成本。

2. 提高产品质量:通过数字化技术的应用,可以实现对生产过程的全程监控和数据分析,及时发现问题并进行调整,提高产品的质量和稳定性。

3. 优化资源配置:数字化转型可以实现对资源的精细管理和调度,减少资源的浪费和损耗,提高资源的利用效率。

4. 拓展市场和服务:数字化转型可以将传统产业与互联网相结合,拓展销售渠道,提升客户体验,开拓新的市场和服务模式。

二、智能制造在造纸行业中的应用智能制造是数字化转型的重要组成部分,它通过引入先进的信息技术和生产设备,实现生产过程的自动化、智能化和灵活化。

在造纸行业中,智能制造可以应用于以下方面:1. 设备智能化:通过传感器、自动化设备和机器人技术,实现生产设备的智能控制和自动化运行。

比如,利用传感器和控制系统实现纸张厚度、湿度等参数的实时监测和调节。

2. 生产过程优化:利用大数据分析和人工智能技术,对生产过程中的数据进行实时监控和分析,优化生产调度和工艺流程,提高生产效率和产品质量。

3. 质量检测与控制:利用图像识别、机器学习等技术,实现对纸张质量的在线检测和控制,减少不合格品的产生,提高产品的质量稳定性。

4. 仓储与物流智能化:通过物联网和云计算技术,实现仓储和物流的智能化管理,提高库存的准确性和物流的效率,降低存货成本和操作风险。

三、智能化解决方案在造纸行业中的应用除了智能制造,智能化解决方案也是数字化转型的重要手段。

智能制造人工智能和物联网技术在造纸行业的应用

智能制造人工智能和物联网技术在造纸行业的应用

智能制造人工智能和物联网技术在造纸行业的应用随着科技的发展和进步,智能制造、人工智能和物联网技术在各个行业得到广泛应用和迅速发展,造纸行业也不例外。

智能制造、人工智能和物联网技术在造纸行业的应用,不仅提高了生产效率和产品质量,还推动了行业的创新和可持续发展。

本文将从智能制造、人工智能和物联网技术在造纸行业的具体应用方面进行深入探讨。

一、智能制造在造纸行业的应用智能制造是指运用新一代信息技术,如物联网、云计算、大数据等,通过数据采集、分析和处理,实现企业内部各个环节的自动化、智能化和集成化。

在造纸行业,智能制造技术的应用可以提高生产线的运行效率,降低能源和原材料的消耗,优化产品的质量和性能,实现企业的智能化生产管理。

首先,智能制造在生产线的自动化方面发挥重要作用。

通过使用智能传感器、自动化控制系统和机器人等设备,可以实现造纸行业生产线的自动化控制和操作。

例如,在纸张的制造过程中,智能传感器可以实时监测纸张的质量和性能参数,自动调节生产线上的各个工艺环节,以保证产品的稳定性和一致性。

其次,智能制造可以优化生产过程中的能源和原材料消耗。

通过智能传感器和控制系统对生产线进行精确监测和控制,可以实现能源的有效利用和原材料的减少。

例如,在造纸行业的纸浆制备环节中,智能制造技术可以实时监测纸浆的浓度和温度,自动调节添加剂的用量和生产参数,以减少能源和原材料的浪费。

再次,智能制造可以提高产品的质量和性能。

通过智能传感器和数据分析技术,可以对纸张的物理和化学性能进行实时监测和控制。

例如,在纸张的质检过程中,智能制造技术可以自动识别和剔除瑕疵品,提高产品的质量和一致性。

最后,智能制造可以实现企业的智能化生产管理。

通过智能化的数据采集、分析和处理,可以实现对生产过程的追溯和监控,在发生异常情况时及时预警和处理。

例如,在纸张的生产过程中,智能制造技术可以监测生产线上的各个设备和工艺参数,并实时分析和预测生产过程中的问题和风险,提供决策支持和优化方案。

自动化技术在纸品生产中的应用研究

自动化技术在纸品生产中的应用研究

自动化技术在纸品生产中的应用研究在现代工业生产中,纸品生产作为重要的制造领域之一,也紧跟科技发展的步伐,积极引入自动化技术以提高生产效率、产品质量和降低成本。

自动化技术的应用为纸品生产带来了革命性的变化,使其从传统的劳动密集型产业逐渐向智能化、高效化的方向发展。

纸品生产涵盖了多个复杂的工艺流程,包括原材料准备、制浆、造纸、后处理等环节。

在过去,这些环节大多依赖人工操作,不仅劳动强度大,而且生产效率和质量稳定性难以保证。

然而,随着自动化技术的不断进步,越来越多的自动化设备和系统被应用到纸品生产中,极大地改变了这一局面。

在原材料准备阶段,自动化技术的应用主要体现在精确的计量和输送系统上。

通过使用传感器和自动控制系统,可以准确地测量和控制原材料的投入量,确保生产过程中的配比准确无误。

同时,自动化输送设备能够将原材料快速、稳定地输送到各个生产环节,减少了人工搬运的劳动强度和误差。

制浆是纸品生产中的关键环节之一。

自动化技术在此环节的应用显著提高了制浆的效率和质量。

例如,自动化的蒸煮控制系统能够精确控制温度、压力和时间等参数,使制浆过程更加稳定和可控。

此外,先进的筛选和净化设备采用自动化的监测和调节机制,能够有效地去除杂质,提高纸浆的纯度和质量。

造纸环节中,自动化技术的应用更是至关重要。

现代造纸机配备了高度自动化的控制系统,能够实时监测和调整纸张的厚度、湿度、强度等关键指标。

通过使用在线检测仪器和反馈控制系统,造纸机可以根据设定的参数自动调整生产过程,确保纸张的质量始终保持在较高水平。

而且,自动化的卷取和切割设备能够实现高精度的卷纸和切割操作,提高了产品的规格一致性和成品率。

在后处理阶段,自动化技术也发挥着重要作用。

例如,自动化的包装设备能够快速、准确地完成纸品的包装工作,提高了包装效率和质量。

同时,自动化的仓储和物流系统能够实现对成品的高效存储和运输管理,降低了库存成本和物流损耗。

除了在具体生产环节中的应用,自动化技术还为纸品生产的管理和监控带来了便利。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅析智能控制技术在制浆造纸生产中的应用
【摘要】造纸主要包含制浆和造纸两大过程,传统的PID控制方法难以确定其模型结构和参数辨识,现在人们普遍使用人工智能,由计算机处理生产过程的信息,用于处理复杂的工程技术问题,将人工神经网络、模糊逻辑和专家系统等代表的智能控制方法应用到制浆造纸工业中。

【关键词】制浆;造纸;智能控制
0 引言
制浆造纸过程是一个复杂的传质传热的工业过程,制浆过程包括蒸煮、洗涤、筛选和漂白。

造纸过程包括纸料制备、纸浆流送及纸面成形、湿纸压榨脱水、干燥、纸页压光、卷取等。

碱回收则是蒸发燃烧苛化为主的环保配套过程。

具有大滞后、强耦合、大惯性、多干扰、时变非线性的特点,对它的控制系统设计造成很大困难。

制浆造纸过程自动化是提高产量和质量,节能减耗,实现绿色生态的基础。

所以,现代控制优化网络技术在制浆造纸生产过程中的推广,使其在规模上、技术上、质量上和环保方面都取得了较大的改善。

本文就各种智能控制技术在其制浆造纸各环节中的应用作出简要说明。

1 智能控制技术在制浆过程中的应用
1.1 洗涤过程
经蒸煮的浆料中,含有大量有机物和可溶性无机物,通过洗涤,达到稳定纸浆的净度,稳定黑液的浓度和提取率,也称为黑液提取。

如果纸浆洗涤不干净,不仅造成化学药品的直接损失,影响提取率,还会因为残碱过量存在,而最终导致纸浆的白度与灰分含量的降低。

洗涤设备最主要是真空洗涤机,洗涤池。

采用多段逆流洗涤,以控制加入洗涤的水量,通常是以多台设备串联使用,纸浆顺次进入各段设备,洗涤热水从最后一段设备加入,出稀黑液逆转至前一段设备作为洗液之用,这样逆流的黑液逐渐增浓,自第一段设备滤出浓黑液,可送至碱回收工序,加以回收综合利用。

1.2 漂白过程
漂白过程是一个多变量、多指标的工艺过程,控制指标多,影响因素也多,各因素之间具有较强的关联性。

很难建立漂白指标与影响因素间的机理模型。

而神经网络和模糊集理论都是介于传统人工智能的符号推理和传统控制理论的数值计算之间的方法,对操作人员经验进行总结归纳,得出控制器的控制规则及学习校本,设计一种模糊神经网络控制器,实现控制过程的自适应,实现静态解耦,使整个系统性能有了很大的提高。

并与预测控制、专家控制等相结,以达到更优
的控制方式,同时适合不同的控制对象。

2 智能控制技术在造纸过程中的应用
2.1 纸料制备
通过机械作用,处理水中的纸浆纤维,使其发生物理变化而达到质量要求,称为打浆,这个时期主要控制参数为打浆度。

配浆过程中各种浆料的浓度、流量、打浆度参数的变化,使得配比不稳定,导致断纸,水分定量频繁变化等问题。

利用Sugeno模糊推理实现PID的分层控制[3],建立流量过程模糊参数自适应PID 控制系统,并以打浆浓度、盘磨消耗的电功率、打浆流量、阀开度、打浆前浆的打浆度作为输入,以打浆后浆的打浆度作为输出,建立BP神经网络模型,控制打浆度。

王孟效等[4]针对打浆度无法在线测量的难度,分析打浆、进浆浓度,进浆流量、压力、消耗的电功率及前后的温差,打浆时间和原打浆参数的关系,提出了软测量技术,控制最佳打浆度。

刘美俊[5]则建立了控制纸张张力的数学模型,运用模推理,自动实现对PID参数的最佳调整,实现对张力的控制。

2.2 纸浆抄造
由于纸面定量、水分两个参数的滞后时间长,非线性和耦合性都很强,干扰大。

使用静态解耦的方法使系统分解成水分和定量两个独立的控制回路,将卡耳曼预测器引入控制回路[6],通过优化多变量指标求得控制率,并参考Smith预测思想对滞后时间进行补偿[7]。

沈国江等[8]提出了一种新的神经网络建模方法,采用人工神经网络技术,对定量过程进行建模和控制,根据纸机定量水分的过程机理,用前馈神经网络建立了一种神经网络自适应模型,在此基础上提出定量和水分控制的多变量神经网络自适应反馈策略,通过神经网络建模和神经网络控制来实现对纸张的定量和水分维持在一定的范围之内,提高定量表和水分表的稳定性和可靠性,具有较强的鲁棒性抗干扰性和自适应性。

3 结束语
制浆造纸业,在智能控制技术的应用上,已经取得了一些成果,使得传统的老行业,向着高科技,高效率,污染小等方面不断发展,推动了整体的技术进步。

随着对制浆造纸要求的提高,由于传统的神经网络系统以及专家系统等智能控制技术模型结构无法进行动态调整,且建模过程复杂,也无法满足控制要求。

支持向量机的建模原理是:将输入向量投影到一个高维内积空间中,通过二次规划约束可求得模型的最优解,并且模型收敛速度也相应的提高了。

小波理论也可与智能控制技术相结合,利用小波理论可提取相应的信号信息,并进行有效地判读、处理,可有效对制浆造纸过程进行智能控制,这也是制浆造纸智能控制技术的一个热点研究方向。

本文研究了智能控制技术在制浆造纸的各个流程中的应用情况,分析了智能控制技术在各流程中的技术要点。

【参考文献】
[1]鄙烈祥.神经网络降维分析法在制浆蓁煮工艺中的应用[J].湖北工学院学报,1998,13(2):1-4.
[2]龙毅.MFA(无模型自适应控制)在造纸工业中的应用[J].湖北造纸,2006,17(1):24-26.
[3]赵艳,王孟效,张根宝,吴小许.模糊PID分层控制器的实现及在造纸过程中的应用[J].中国造纸,2005,24(3):40-42.
[4]王孟效,胡晓刚,韩郝妮.软测量技术在造纸过程中的应用[J].中国造纸,2005,24(11):46-49.
[5]刘美俊.基于模糊参数自适应PID纸张张力控制系统[J].湖南工程学院学报,2006,161(1):6-11.。

相关文档
最新文档