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李怡，就職于寧波中華紙業(yè)有限公司電儀二科，主要負責公司#2、#3紙機的自動化系統(tǒng)、現(xiàn)場設(shè)備維修保養(yǎng)及技改。提鍵要：由于在水分相對大的地方，紙板厚度將會減小，同時光澤度將會增加,因此水分的橫向均勻性成為紙板品質(zhì)的重要參數(shù)之一。本文介紹了一種水分橫向控制系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制進行分析。關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制系統(tǒng)；水分百分比；蒸汽吹汽箱；控制偏差應(yīng)高的寧波中華紙業(yè)有限公司二期工程建設(shè)的#2、#3紙機，從德國VOITH SULZER和奧地利ANDRITZ公司引進，紙機設(shè)計車速為600m/min，紙幅寬4270mm，定量范圍200～450g/m2。#2、#3紙機年產(chǎn)量為35萬噸。主要生產(chǎn)單面涂布灰底白紙板（DC1）、單面涂布白底白紙板(TR1)、單面涂布白芯白卡(SBB)、單面涂布黃芯白卡(IV1)、雙面涂布銅版卡等高檔白紙板(AB)。高的由于在水分相對大的地方，紙板厚度將會減小，同時光澤度將會增加，因此紙板橫向各點水分是否均勻?qū)O大地影響到紙板的品質(zhì)。下面介紹我公司為提高紙板水分橫向均勻性而安裝的水分橫向控制系統(tǒng)。　1概概概述1.1流流程（如下圖）1.2流工作原理高的QCS掃描架對紙板橫幅進行掃描，提供紙板360點的水分橫向曲線。高的蒸汽吹汽箱內(nèi)裝有28個單獨控制的閥門，分別相對于紙板橫幅各區(qū)域。當＃4掃描架測得水分橫向曲線部分區(qū)域高于設(shè)定值時，MP控制器通過計算輸出4～20mA的信號給蒸汽吹汽箱相對的蒸汽閥門，使其打開一定開度，蒸汽吹到壓榨輥加熱該部分，使該區(qū)壓榨輥受熱膨脹，以增加脫水率，減小該區(qū)域紙板水分。高的噴水架內(nèi)蒸汽吹汽箱裝有43個電磁閥，每個電磁閥上有4個尺寸不同的微型小孔，小孔可噴出霧狀水柱。4個小孔開關(guān)的不同組合可改變水霧的多少。當＃3掃描架測到的MP橫向曲線部分區(qū)域低于設(shè)定值時，MP控制器計算輸出數(shù)字信號到噴水架相應(yīng)區(qū)域電磁閥，以組合4個小孔開關(guān)，噴出水霧到該區(qū)域紙面，紙板吸收水霧，以達到提高水分的目的。高的紅外線加熱架內(nèi)有28個單獨的紅外線加熱器，紙板經(jīng)過預(yù)涂、面涂后橫向水分會有所改變（增大）。＃1掃描架測到水分偏大的區(qū)域，通過MP控制器輸出4～20mA信號到相對紅外線加熱器控制部分，改變加熱器通過電流的大小，以改變紅外線加熱器發(fā)熱量來達到加熱該區(qū)紙面、減小水分的目的。寧波由于蒸汽吹汽箱、噴水架、紅外線加熱架的控制原理相同，下面以蒸汽吹汽箱為例介紹控制?！?輸輸入信號處理寧波MP控制器的輸入信號是以模擬量的形式獲得的，即偏差Ei。2.1控控制偏差寧波由于紙板橫向360點的曲線包括一些擾動，因此當計算偏差時必須考慮干擾問題。我們?nèi)】刂破鱥的中心左右n點進行平均計算，以獲得水分偏差如下：△MPi= 1/(2n+1)×∑(MPi，j-MPm)△MPs，i=MPs，i-MPs,m寧波MPm為MP曲線的平均值。MPs,i為MP在i點MP設(shè)定值。MPs,m為MP設(shè)定值曲線的平均值。因此，控制器i的控制偏差Ei為：Ei=△MPi-△MPs,i2.2控非線性處理寧波控制偏差具有非線性的特征，其非線性特性曲線如圖1。 其中，BL、BH、KGH、KGL均可在QCS系統(tǒng)相應(yīng)的控制參數(shù)中進行設(shè)定，以進行非線性處理。圖1控控制偏差非線性特征曲線　3輸控制計算寧波MP橫向控制的計算使用了一個簡單的去耦計算，以去除鄰近調(diào)節(jié)器的影響。其控制計算的方塊圖如下：控制計算的表達式如下：Eni→ PI計算→ 去耦計算→ 輸出過程→ △Mi　　 控制計算的表達式如下：△Mi=100/PBi×｛（Ei，n-Ei，n-1）+ （Tc/Ti）×Ei，n｝其中：PBi為比例帶　　 Ei,n為前一個回路的控制偏差　　 Ei,n-1為后一個回路的控制偏差　　 Ti為積分時間　　 Tc為控制周期　4輸輸出信號處理4.1控輸出速度限制寧波調(diào)節(jié)器每個周期的輸出將進行極限檢測，如果輸出的變化量超過了設(shè)定，輸出將會被保持在限定值。我們將調(diào)節(jié)器分為5個區(qū)域進行分別設(shè)定。當輸出變化量達到限定值時系統(tǒng)不報警，控制功能將不被中斷。4.2控輸出高/低限制寧波在控制器計算得到輸出值輸出到調(diào)節(jié)器之前，系統(tǒng)將檢查輸出值是否超過設(shè)定的高/低限制。如果超過限制，調(diào)節(jié)器不再動作，并在QCS系統(tǒng)中顯示報警。如果將高/低限制分別設(shè)定為100%和0%，系統(tǒng)將不再顯示報警，且控制不被中斷。4.3控輸出反饋檢查寧波在輸出前，系統(tǒng)將檢查前一個控制周期輸出后調(diào)節(jié)器動作的反饋信號是否正常，如反饋超過限制，則不再輸出，QCS系統(tǒng)顯示報警，控制功能停止。4.4控計算輸出信號寧波MP橫向控制器通過D/A轉(zhuǎn)換將控制偏差轉(zhuǎn)換成4～20mA的信號輸出到調(diào)節(jié)器。通訊靠RS－232－C通訊設(shè)備實現(xiàn)?！?輸輸出值平均優(yōu)化的特殊處理寧波由于控制功能的進行，輸出值將不斷地上升或下降，為使輸出值不輕易達到系統(tǒng)設(shè)定的各種極限值，控制中增加了一項對所有輸出值的平均優(yōu)化處理。寧波在每個周期對所有各區(qū)輸出值進行平均：MV=（1/N）∑MVi處理過程如圖2。高的MVA為輸出平均值的標準值，△MVH、MVL分別為輸出平均值的上、下限。其功能敘述為：高的當MVA超過△MVH時，所有調(diào)節(jié)器輸出值均減少△MVH。高的MVi=MVi′-△MVH圖2 輸出值的平均優(yōu)化處理高的該功能可使調(diào)節(jié)器的輸出值保持在一定的范圍內(nèi)，從而不易達到系統(tǒng)的極限設(shè)定，使控制功能能順暢地進行，而不被時常中斷?！?輸成 效高的該系統(tǒng)自設(shè)計投運以來，經(jīng)過長期觀察并數(shù)據(jù)積累效果如表1。可以看出該系統(tǒng)的投運對水分橫向曲線的改善卓有成效，特別對低定量產(chǎn)品效果尤為明顯，橫向曲線2r的下降都在50%左右。對于高定量產(chǎn)品，由于系統(tǒng)能力的局限而有所減弱。表1定量 g/m2210250300350400450控制前2r %控制后2r %0.350.160.470.220.500.260.550.290.680.390.740.45*其中2r為MP橫向曲線的算術(shù)平均偏差，反映MP橫向品質(zhì)。高的對于軟件方面系統(tǒng)寫入后無需維護，幾年來工作正常。對于系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽吹汽箱多為閥門卡住不能動作，而噴水架內(nèi)由于噴嘴太小，如果系統(tǒng)用水有雜質(zhì)會導(dǎo)致噴嘴堵塞，紅外線加熱架會由于過載導(dǎo)致空氣開關(guān)跳閘或保險絲燒毀。因此在系統(tǒng)投運后需定期進行檢查、保養(yǎng)，如進行水過濾器清洗、閥門加油等工作，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。