卫生纸生产过程.docx

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
卫生纸生产过程
中南大学
《过程控制仪表》
调研报告
题 目： 卫生纸制作工艺流程
学 来的卫生纸有较好的拉力。配浆过程要控制的主要工艺参数是每条配浆线路的流量。如图 4 所示,每条配浆线路都配有流量计,配浆池有液位传感器,根据配浆池的液位测量值与设定值进行 PID 控制,把其输出值结合配浆时每条浆料线路所占百分比的设定值及实际浓度,通过公式“瞬间流量=配浆池的液位PID控制输出值X配浆百分比X系数/浓度
”便可计算出每条线路所需的瞬间流量,即流量的设定值。根据流量的设定值与流量计的输入值,对每条线路流量计前的自动阀进行 PID 调节,则流量的实际值接近设定值,从而使上下层的浆料达到工艺要求的稳定状态。
上浆
上浆过程要控制的主要工艺参数有上浆浓度、上浆流量。其上浆浓度的控制是一个典型的 PID 控制,如图 5 所示,通过对稀释自动阀的调节达到接近设定浓度的目的。而对上浆流量的控制相对就比较复杂了,在卷取部中配有扫描架测量纸页的定量与水份,为了达到定量稳定的目的,以扫描架测量的定量为输入值,每种纸工艺要求的定量为设定值,进行反应较慢的 PID 调节;而它的输出值参与一定的算式计算,得到上下层的上浆流量的设定值;再结合现场流量计测量的流量为输入值进行动作较快的 PID 控制,把输出值赋予上下层定量阀的步进电机,调节定量阀的开度。经过双层的PID 控制,在卷取部得到的定量基本趋于设定值。
抄纸部分
成形
在定量阀开度、上浆浓度、流浆箱唇板开度等参数确定后,成形部要控制的主要工艺参数只剩浆网速比了。因为网速基本等于纸机的速度,所以要控制浆网速比,就要调节喷浆速度。如图 6 所示,先从成形辊的传动电机的编码器处得到瞬时转速,结合成形辊的周长算出线速度,即网速;再通过公式/浆速=浆网速比@网速 0 计算出在工艺要求的浆网速比下的浆速,通过系数把它转换成所要求上下层冲浆泵的转速,这样计算出来的转速为设定值,从冲浆泵传动电机的编码器处得到瞬时转速为输入值,经过比较不断修正给冲浆泵的输出值,达到控制浆速的目的。
压榨
压榨过程要控制的主要工艺参数有压榨辊与烘缸的压力及烘缸电机、压榨辊电机、成形辊电机这三个传动点的负荷分配。压榨辊与烘缸的接触是靠压缩空气维持的,在压榨辊两边的气囊引出气路安装压力传感器,监测瞬间的气压,并为 PID 控制的输入值;以设定的总气压乘以两边设定的百分比,便得到两边气压的设定值;再把输出值送给各自的压力比例调节器,控制气囊的气压。这样便完成了一个 PID 控制过程。烘缸电机、压榨辊电机、成形辊电机的三点传动负荷分配也会影响到纸页的质量,先以烘缸的速度为基准,根据负荷分配确定压榨辊与成形辊的基本速度;再以压榨辊为基准,经过二次负荷分配确定成形辊的速度。由于该步骤涉及到的内容较为复杂，本小组未找到详细的资料，因此在这里只能简单叙述了。
干燥
干燥系统包括烘缸的蒸气系统和气罩的热风系统。蒸气系统主要是把烘缸均匀加热和排走烘缸内的冷凝水。所以它的主要工艺参数是进缸的蒸气压力及通过烘缸的蒸气流量。如图 7 所示,控制进缸的蒸气压力是以二次蒸发气的循环热泵为主,补充新蒸气的自动阀为辅。在烘缸的蒸气进口处附近安装压力传感器,所测量的压力作为输入值,结合其设定值进行 PID 控制,把输出值乘以 2,再把所得的计算值与 100 比较,取较小的值赋给二次蒸发气的循环热泵的自动阀;同时把所得的计算值减去 100,再把它与 0 比较,取较大的值赋给补充新蒸气的主辅功能。通过烘缸的蒸气流量即二次蒸发气的流量,由再用蒸气与排放蒸气两条气路组成。以烘缸的蒸气出口处附近安装的流量传感器所测量的瞬时流量作为输入值,结合其设定值进行 PID 控制,通过上述的同样方法对输出值进行处理后,再送给再用蒸气自动阀与排放蒸气自动阀,做到先调节再用蒸气自动阀,待它的开度达到 100%后,再调节排放蒸气自动阀。这样稳定了通过烘缸的蒸气流量,有利于烘缸冷凝水的排出。
卷取
卷取过程要控制的主要工艺参数是起皱率。起皱率的大小关系到生产出来的纸的厚薄及皱纹,起皱率的控制主要通过改变抄速差来实现的。如图 9 所示,设定抄速差后,以烘缸的线速度为基准,计算出卷纸缸的线速度,根据卷纸缸的直径,把线速度转化成转速,送给传动部分的卷纸缸起动控制单元,加上从卷纸缸传动电机的编码器处得到瞬时转速的反馈,对输出信号进行修正,从而使卷纸缸的转速不断接近设定值,达到控制抄速差的目的。
以上是本小组对卫生纸机造纸过程的几个主要步骤的工艺关键控制点的内容介绍。
过程控制详述
本小节对卫生纸生产过程中的配浆步骤涉及到的过