智能控制技术在制浆造纸生产中的应用研究

智能控制技术在制浆造纸生产中的应用

研究

摘要：智能控制技术的引入对于制浆造纸生产过程中纸张定量以及水分控制等标准的有效执行提供依据。本文就在制浆造纸过程中智能控制技术的有效应用展开探究，在蒸煮过程、洗涤过程、漂白过程中分析关于制浆过程中的应用，并利用造纸的相关程序，为造纸生产中智能控制技术的应用提供参考意见。

关键词：智能控制技术；纸浆生产；造纸生产

引言：制浆和抄纸是在纸张生产过程中的重要流程，分别由不同的程序对于其进行支撑，通过智能化的技术手段，可以为纸张生产过程中存在参数的不同进行规制与纠正，以此建立标准化的数字模型。在新时代的发展中，相关的从业人员需要借助智能化技术与传统PID技术的融合，建立相应的标准化发展方案。

1.智能控制技术在制浆生产中的应用

1.1蒸煮过程

作为一种较为复杂的非线性过程，制浆造纸过程的最终目的是进行具有一定硬度，而且质地均匀的纸浆制造，为保证在蒸煮过程中智能控制系统的有效应用，首先要注意在蒸煮的过程中，针对于其中存在的卡伯值，没有特定的仪表对其进行有效的测量。此外，针对于在原料的种类以及特性出现的变化，其需要创新测量方面对其进行具有与一定针对性的分类与测量，并利用智能化系统的翠玉蒸煮过程的滞后性进行有效的控制，以提升制浆这蒸煮过程中的时效性，进而保证程序的可控与规范。在长期的研究过程中，针对于制浆蒸煮的智能化，其相关的技术取得了突破性进展，如鄢烈祥等将神经网络降维分析法应用于制浆蒸煮过程，并以此在碱量以及保温时间等方面的有效控制，进而提升设备的运作效率，降低操作的相关费用。

1.2洗涤过程

为保证对于出纸方面，纸张的清洁度，需要在通过洗涤，来对于纸浆的净度进行规范，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，可以有效提升对于纸浆净度的稳定性。

稳定黑液的浓度和提取率，也称为黑液提取，若纸浆洗涤中存在不干净的情况，不仅造成化学药品的直接损失，影响提取率，还会因为残碱残存率的超标，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。

1.3漂白过程

在进行制造浆漂白的过程中，由于变量多、指标间的变化率大，导致在对其进行控制的过程中，控制结果缺乏科学性。并且由于与其存在关联的影响因素具有较强的不确定性，因此在进行漂白的智能化控制过程中，可以按照其相应的指标以及对于影响因素的综合性规划而实现。为保证在进行漂白过程中的标准性以及规范化，需要子案件进行标准的规规制过程中，运用相关技术作为支撑提升其规范性。例如：神经网络以及模糊集理论同样是存在于传统人工智能的符号推理以及传统控制理论的相关数值计算之间的一种计算模式，经过对于相关人员的操作经验进行规范总结，可以总结出运用关于控制器的控制规则及学习校本的运用，制定与研制一款利用模糊神经网络的控制器，进而使得控制过程的自适应成为可能，以此实现静态解耦，促进整个系统性能运转规范性以及合理性的提升。此外，其与预测控制、专家控制等的有效联动，可以促进控制方式的优化，进而，提升不同控制对象相互适应的合理性[1]。

2.智能控制技术在造纸生产中的应用

2.1纸料制备

在纸料制备的过程中，其关键性的技术是对于优化纸浆配料过程，进而控制配浆的各种浆料和辅料的浓度，并在此基础上，准确的对于其中都存在的相关流量进行有效的掌握。例如：经过研究，利用产生式规则设计了智能控制器、接受浓度给定信号、浓度变送器输出信号、稀白水调节阀阀位信号等信号的留存于传输方式，并通过运算，得到控制信号，进而通过对于驱动执行器动作的控制，形成对于浓度的调控。因此，计算机对于动态过程存在的特征信息的在线获取，是识别系统的一种动态行为。在相应的控制决策中，其具有依据性作用，可以按照系统中反映出的动态特征与行为，借助多种控制模式的综合考量，从中选取最有效的控制方式。

同样，在打浆的过程中，纸浆的绝干浆量以及打浆设备的数量是对于打浆度的主要影响因素，如王秀云的BP神经网络模型，可以对于打浆度起到很好的控制。

2.2纸机湿部

总压以及浆位是决定流浆箱内部控制参数的重要方面,对于控制总压进行控制的目标是为了获取相对均匀的上网纸浆流速以及流量，进而降低横流以及浓度的变化，进而生成以及保证对于湍流的可控性，以此避免纤维出现絮聚的情况。

流浆箱的数学模型具有模型结构复杂且变量之间存在耦合的特点,采用模糊控制规则,引进调整因子进行简化计算。系统的测量变量为网速、流浆箱浆料物位、流浆箱总压头等方面，其相应的控制变量为上浆阀的开度、气热空气阀的开度，利用其运行结果的分析，可以得出这种控制器对于总压以及浆水等，具有良好的控制效果，可以显著提升浆网速比的稳定性，并一定程度上对于定量控制精度进行提升，避免断纸情况的存在，因此，其可以对于不同纸种的控制要求进行有效的适配。此外，纸机的定量与水份之间存在严重耦合，需要借助神经网络控制器对其进行控制。

2.3纸机干部

烘干程序是在纸页离开纸机湿部后进行的。相关的专家借助在线专家系统进行干燥和压缩部分的动态优化研究，通过对于压榨、干燥、蒸气和冷凝系统等方

面信息的分析，进而掌握干燥机引擎罩，以及真空系统的相关工作情况，进而使其可以对于多变量的计算进行有效的执行。此外，对于操作环境存在的变化，如在实际情况低于既定情况时，通常专家系统会利用警报以及诊断报告的形式对于异常信息进行呈现，进而达到智能化控制的目的[2]。

2.4纸浆抄造

卷曲度、张力、断纸等方面存在的问题，是对于造纸的质量产生影响的重要因素。此外，因在线测量方面的困难，推进了智能控制技术在纸面定量参数的滞后性、非线性以及耦合性、干扰性等方面对于造纸质量的控制。例如：沈国江等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，具有较强的鲁棒性抗干扰性和自适应性。

结论：综上所述，为保证制浆造纸过程中的合理性以及规范化，需要对于生产过程中，针对于生产的流程以及存在的问题，提升系统中的智能化水平。为此，通过立足于自动化技术，在有效节约能源的基础上，降低原材料的损耗，进而提升制浆造纸中生产流程的规范化水平，贯彻科学发展观，推动造纸行业的发展。

参考文献：

1.

贾歆玮,田龙,唐艳军.智能PID控制技术在制浆造纸过程中的应用进展[J].纸和造纸,2020,39(02):6-10.

2.

张璐.基于人工智能背景下动态识别技术分析在造纸领域中的应用研究[J].造纸科学与技术,2020,39(01):63-67.