造紙機(jī)橫幅定量控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著造紙工業(yè)的發(fā)展,造紙機(jī)車速不斷提高,幅寬不斷增大,同時用戶對紙張質(zhì)量要求越來越高以及生產(chǎn)廠家為了對成本的控制,配備單純的縱向控制已經(jīng)不能保證紙機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量。表征紙張產(chǎn)品的基本指標(biāo)有張紙定量、紙張水分和張紙厚度。其中,紙張定量是紙張產(chǎn)品質(zhì)量的三個基本指標(biāo)中最重要物理量。紙張定量控制分為縱向控制和橫向控制,而單純的縱向定量控制不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。紙機(jī)增設(shè)橫幅定量控制系統(tǒng)是必然趨勢,先進(jìn)的橫幅定量控制系統(tǒng)才能夠更好地保證高速、門幅寬紙機(jī)

2、的產(chǎn)品質(zhì)量。
　　 本文在“BQCS-I型板紙生產(chǎn)線質(zhì)量控制系統(tǒng),科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金項目(批號:10C26216103241)”資助下完成的,主要研究內(nèi)容及成果包括以下幾個方面:
　　 (1)提出橫幅定量控制難點及主要問題。綜述了紙機(jī)橫幅定量控制技術(shù)的產(chǎn)生及國內(nèi)外的發(fā)展,分析了唇板開度調(diào)節(jié)法和局部濃度調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)機(jī)理及優(yōu)缺點,提出開發(fā)稀釋水橫幅定量過程控制系統(tǒng)所需要解決的幾個主要問題及控制難點。
　　 (2)研

3、究橫幅定量信號采集及去噪問題。針對不同廠家的橫向定量系統(tǒng)和縱向定量系統(tǒng)所采用的通訊方式也不同,本文采用OPC通訊方式從縱向定量水分控制系統(tǒng)采集橫幅定量信號。采集到的信號主要包括實際的橫幅定量信號和隨機(jī)干擾信號,為了克服隨機(jī)干擾信號造成誤調(diào)節(jié)。針對這一問題,基于小波分析原理,提出了一種新的自尋優(yōu)閾值函數(shù),對采集到的信號進(jìn)行消噪。通過仿真驗證了自尋優(yōu)閾值方法去噪效果優(yōu)于Donoho經(jīng)典的軟、硬閾值方法,信噪比相對于軟、硬值方法分別高0.25

4、77和6.0834,均方根偏差也分別減小了0.0048和0.1263。
　　 (3)研究橫幅定量控制器的設(shè)計。由于橫幅定量過程是造紙過程最為復(fù)雜的控制過程,對消噪后信號采用傳統(tǒng)的PID控制不能達(dá)到用戶要求的控制效果。而模糊控制技術(shù)具有較良好的動態(tài)性能,不需要建立精確的對象數(shù)學(xué)模型,特別適合處理難以建立精確數(shù)學(xué)模型的多變量、時變及非線性等不確定系統(tǒng)的優(yōu)點。本文基于模糊控制技術(shù),提出了一種在線自整定模糊PID控制算法,該方法采用模糊

5、推理的方法在線實現(xiàn)對PID參數(shù)自動整定,并對橫幅定量在線自整定模糊PID控制算法做了仿真研究。仿真研究結(jié)果表明在線自整定模糊PID控制器控制效果優(yōu)于常規(guī)的PID控制。
　　 (4)研究了橫幅定量控制系統(tǒng)工程實現(xiàn)的具體方法。針對定量檢測點與控制點精確定位,給出了橫幅定量系統(tǒng)是通過調(diào)用西門子軟件中的系統(tǒng)功能塊來實現(xiàn)精確定位,并且給出了橫幅定量控制系統(tǒng)通過OPC協(xié)議從定量水分控制系統(tǒng)獲取橫幅定量數(shù)據(jù)的實現(xiàn)方法;針對控制算法部分,給出了