刍议造纸生产自动控制应用现状及发展趋势

随着社会的发展，自动控制在造纸生产中得到了很大的提升，控制内容更具广泛性，控制方式更具专业化。对此本文分析了我国制浆造纸自控及仪表的现状和发展趋势。

【关键词】仪表自动化 应用 发展趋势

就目前的情况来看，现代的高速纸机都是具备着高水平的控制系统，例如纸机控制系统（PCS）、质量控制系统（QCS）、纸机本体控制系统（MCS）等。这些控制系统保证了对纸机的全过程进行实时有效的控制，从而能更好的为生产工艺服务。

1 自动控制的优点

自动控制的最大特点就是引入了电脑技术，因此生产过程中流程简单，同时降低成本，并且稳定性非常好。

（1）可拓展性：随着科学技术的不断发展，软件技术已经逐步的取代了传统的组合逻辑的电路，尤其是广泛的应用芯片控制，不仅操作简单，而且规模非常小。

（2）信息数据的计算和处理：自动化控制最大的优势是能够计算和处理信息，能够实现这一功能的主要原因是因为自动化控制中加入了微型计算机，从而使得其能够对整个运作进行操控，同时处理所有的数据。除了快，其还有很高的精准度，因此在实际的应用过程中，能够快速方便，而且准确的进行相关信息数据的处理工作，提高工作效率。

（3）存储功能：现在的自动控制造纸系统比传统的技术具备更多的优势，传统的方法是利用逻辑的组合方式，从而将一些数据记忆，但是进入下一个流程的时候就会自动的消失，从而增加了工作的时间。但是现在的自动化控制技术弥补了这一不足，不仅能够实现自动化操作，而且只要保证通电的情况，就能够自动储存该段记忆，方便人们再次利用。

2 自动控制系统在造纸生产中的应用

就目前情况来看，纸机主要包括4个控制系统，即：

（1）纸机过程控制系统（PCS），其主要包括了5个方面，即上浆系统、纸机蒸汽冷凝水系统，真空、喷水系统，损纸系统和涂料制备，这些系统主要是对温度、压力、流量、纸浆浓度等参数进行控制，除了上述几种以外，还包括生产线电动机的起停和连锁。

（2）纸页质量控制系统（QCS），其主要是测量和控制纸业的定量和水分，因为纸机和纸种有很大的差别，因此对其进行测量和控制的时候还需要考虑到纸张的灰飞、厚度、平滑度等因素。如果是普通的纸机，一般情况下可以选择使用纵向（Machine Direction-MD）的质量检测和控制，而如果有特殊要求的纸机是需要将质量检测适当的进行横向增加的。质量控制系统能够在很大程度上提高质量，增加收益。

（3）纸机本体控制系统（MCS），纸机决定着测控的内容。在纸机本体设备中是包含了例如流浆箱、成形部等装置的，对于这些装置也是具有不同的功效的，有的是带一些专用的控制装置的，还有的是带现场仪表的等等。

（4）纸机传动控制系统（DRIVES）。纸种随时发生着变化，其直接影响着纸机的速比，而对于纸机的车速的变化又是受到很多因素的直接影响的，包括浆料的配比、纸料的性质以及电压、频率和负荷等等。纸机上每个部位的受力是不同的，从而使得纸机上的纸幅会因为部位力的不同所产生的温度的变化引发的各个纸张出现的不同形式的变动。因此为了解决这个问题，对于纸机的传动控制系统必须是变速的分部传动控制系统，同时要保持一定的频率和速度，也就是说传动控制系统直接影响着纸机的运行情况的。

3 造纸生产自动控制发展趋势

自动化伴随着科学技术的发展而发展，对于造纸生产自动化其会逐步的朝向更加专业化和模块化的趋势，其也成为了造纸生产发展的一个必然趋势：

（1）现代化的控制系统会逐步的取代传统的集散控制系统。随着科学技术的不断发展，传统的集散控制系统会逐渐的被取代，对于传统的集散控制系统（DCS）虽然集合了计算机、计算机、通讯等技术于一身的现代化设备，但是随着时代的进步，科学技术的不断发展，其也将会越来越不能适应市场的需求，功能逐渐老化，同时暴露出诸多问题，所以发展新型的现代化集散控制系统是必然的趋势。就目前的情况来看，造纸自动化应用已经逐步的朝着更加科技的自动化方向发展。其实集计算机的优势于一身的系统，能够大大提高企业的工作效率，使得企业获取更大的经济效益。但是要想达到这一目标，实现过程控制、决策、优化和管理的一体化，还是需要进一步的加强对其的研究，同时要结合生产过程中的控制网络和相关的信息管理，从而才能够实现资源共享，大大降低企业的成本，缩短工作时间，提高工作效率，更好的适应市场的需求，也能够进一步促进企业的发展。

（2）对于现场的相关线路控制系统会使用的更加的广泛。所谓的通信总线就是将现场的设备和自动化系统相结合的一种线性模式。但是就目前的情况来看，对于现场总线结构基本上的构成是多个部分的，因此也会作为通信的双向串行推动力，因此还是需要进一步的依靠数字通信技术，才能够实现纸页之间的联系。通过总的路线规划能够进一步的控制相关的线路，但是必须是要在受到集散控制系统的作用下进行的，因此对于整个过程中的分散控制是有测量和控制共同实现的，从而使得系统的可靠性得到很大的提高，并且提高系统的调节品质，大大降低企业的成本。

（3）标准化、工程化和商品化成为先进控制软件的主要发展趋向。计算机控制系统进一步的促进了软件的开发，因此进行理论的研究的时候可以讲其作为主要的依据，从相关的实践中也能够看出其取得的效果也是非常好的。先进的控制软件能够使得系统的控制能力得到进一步的提高，同时还能够解决很多的问题，包括出现的非线性、时变形、外部扰动的随机性等，但是随着科学技术的发展，其还会发生很大的变化，所以还是需要我们加强对其的研究，不断的引进先进的技术和理论，使其达到更加的标准化、工程化，这也是其发展的主要趋势，从而能够进一步的推动造纸自动化控制技术的发展，使其具有更高的安全性、可靠性和稳定性。

4 结束语

随着社会的发展，在造纸生产行业中应用先进的自动控制系统能够节省资源、节省材料，从而大大降低成本，促进企业的发展，所以我们的相关企业也是越来越重视。

参考文献

[1]赵跃华，田雪龙.浅析仪表自动化应用发展趋势及应对措施[J].科技创新与应用，2014（30）：107.

[2]陈强.仪表自动化应用发展趋势分析及应对[J].信息通信，2012（02）：287.

作者单位

中国中轻国际工程有限公司 北京市 100026