dcs集散控制系统在造纸工艺中应用

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1、DCS集散控制系统在造纸工艺中应用　　摘要：本文阐述了自动控制系统在造纸生产各个过程中的应用，分别介绍了蒸煮过程控制系统、洗筛漂过程控制系统、打浆控制系统、配浆控制系统、碱回收过程控制系统等方面，并详细说明了各个过程的控制系统设计与实施，依据实际生产的控制要求，确定控制算法与方式，以及使用之后带来的控制效果。关键词：造纸工艺;集散控制;DCSAbstract:Thispaperdescribestheapplicationofautomaticcontrolsysteminthepaperproductionprocesses,respectivelyintroducesthecook

2、ingprocesscontrolsystem,washingandscreeningandbleachingprocesscontrolsystem,controlsystem,beatingpulpalkalirecoverycontrolsystem,processcontrolsystem,andadetaileddescriptionofthedesignandimplementationoftheprocesscontrolsystem,accordingtothecontroltheactualproductionrequirements,determinethecont

3、rolalgorithmandthemethod,andusethecontroleffect.Keywords:papermakingprocess;distributed8control;DCS中图分类号：TS7集散控制DCS控制系统是一种集计算机应用技术、网络通信技术和过程控制技术为一体的自动控制系统，在西方工业发达国家制浆造纸行业广泛使用。23世纪43年代以来，在我国造纸行业中开始应用。造纸是我国的传统产业，目前，我国造纸行业现代化管理水平和自动控制程度较低、环境污染较重。近几年，由于全世界环保意识的增强以及国际纸张行情对国内造纸行业的冲击，短短几年，上千家小纸厂和治污不达标的

4、大中型纸厂被关闭，迫切要求我国造纸业必须向高质量、规模化发展，以便于污水集中处理、提高效益、降低成本。因此造纸生产的整个造纸过程从蒸煮、洗选、漂白、抄纸到碱回收，必须尽可能采用自动控制甚至生产过程全线自动控制。目前在大型造纸厂，各个生产车间大都已采用集散控制系统进行控制。1、集散控制DCS介绍8集散控制系统DCS是一个“控制分散、显示集中”的系统，由四部分组成：I／O板、控制器、操作站、通讯网络。各DCS厂家的I／O板和控制器的技术水平相差不远，差别最大是通讯网络，通讯系统网络是DCS的骨架，对DCS的实时性、扩充性及可靠性起着关键的作用。想要应用系统网络就必须要满足实时性的要求，要在

5、一定的时间内完成对规定信息的发送，这个时间是指整个控制过程的实时性。因此，对网络性能指标的衡量不仅是指网络的速率，而是整个系统网络的实时性。其次网络通信不能中断，所以，DCS通常采用环形、双总线或是双重星形网络拓扑结构。为了满足对扩充性的要求，系统网络上最大节点数量应该比在用节点的数量高若干倍。这样系统网络运行在一个比较轻松的通信负荷状态，可随时增加新节点，不影响网络系统的可靠性和实时性。系统的运行中，节点的上、下网是随时可能发生的，尤其是在操作点。所以，导致网络的重构经常在进行。由此可见良好的控制系统网络具有较高的重构功能。2集散控制系统DCS在造纸工艺中的应用造纸生产的自动控制，过

6、去只集中在电气传动方面，现在的范围已扩大到蒸煮过程控制系统、洗筛漂过程控制系统、打浆控制系统、配浆控制系统、碱回收过程控制系统、上等方面，即通常说的DCS过程控制系统和QCS质量检测系统，正朝着整厂集中控制的方向发展。2.1蒸煮过程控制系统纸浆硬度是衡量纸浆质量的重要技术指标，故在纸浆蒸煮过程的控制中，主要被控量为纸浆硬度。目前尚无在线直接测量的方法，人工化验测量滞后大无法用于反馈控制。8控制方案为模型预测控制，即在机理分析与实验验证的基础上，建立纸浆蒸煮过程的数学模型、纸浆硬度数学模型、喷放残碱数学模型和产浆量预报模型。实现纸浆硬度和喷放残碱的在线软测量，并对具有大滞后的制浆生产过程

7、进行预测控制。通过该控制系统的运行，保证了纸浆生产质量的稳定，提高了产量，降低了能源和原材料的消耗。2.2洗筛漂过程控制系统洗筛漂是制浆过程的重要工序，洗选工段控制系统采用DCS控制系统结构。下位机完成对出喷放锅浆料的流量、浓度、洗涤水流量、浆残碱、黑液玻镁度、温度、黑液桶液位的在线检测和控制。上位机根据从喷放锅打出的纸浆浓度和流量，在满足残碱要求的情况下，使黑液玻镁度高目稳定、黑液温度高、洗涤水尽量少。建立了首段洗浆机残碱和首段黑液玻镁度的神