制浆造纸中的仪表自动化控制

制浆造纸中的仪表自动化控制

卢昊李永刚孟祥涛

（亚太森博（山东）浆纸有限公司山东日照276800）

摘要：传统的造纸技术运用受条件和机械设施的限制，已经不能够适应当下快节奏的社会市场经济的发展需求。提高造纸技术的创新发展，逐步提升造纸效率和质量需求，成为了加快传统造纸技术升级换代的历史必然趋势。特别是在制浆过程中的仪表自动化控制，可以在现有的技术设备上提高生产效率和质量。在保障实时监控的前提下，逐步提高制浆过程中的作业安全系数，促使企业能够正常开展生产运营活动。为此，应当加强对制浆过程中自动化仪表的运用。从技术升级、设施改造以及人员技能培养等方面入手，为制浆造纸带来更多的科技动力，为企业未来发展创造更多的经济效益。

关键词：制浆造纸；仪表自动化控制；应用推广

当前，伴随着工业信息化时代的到来，以保安全、高效率、高质量为主导的生产经营目标成为未来工业企业发展的主要趋势，同时也成为了传统企业创新发展的行动目标，特别是在造纸企业发展建设中表现尤为突出。传统的制浆造纸技术受机械设备因素的制约，通常采用的是人工操作的方式，包括生产工艺技术的执行标准以及生产线状态的正常运转需要依靠人为作业来实施，限制了产品的出产效率和质量把控。同时，由于人为因素造成的作业漏洞容易引发安全隐患。为此，提高设施的工作效率进行自动化仪表设备的应用，是当前制纸企业建设发展的必经之路。

一、制浆造纸工艺的简要概述

制浆造纸作为造纸工艺当中的重要环节，为纸质产品的正常出产提供了基础性的原材料。它是将含有大量植物纤维的原材料在高温高压的环境下进行盘磨等工艺实施而分离得到纤维纸浆的工艺流程，所采取的制浆工艺主要分为化学方式、机械方式以及二者合二为一的综合方式在内的三大类。其制作流程主要体现在如下：以综合型制浆方法为例子，通过加入化学原料的方式对已加入的物料原片例如植物本体等进行化学处理，然后再通过机械盘磨的方式分理出纤维物质从而最终形成制浆，除去原料中25%~50%的木素和30%~40%的半纤维素，胞间层物质部分溶出[1]。

从制浆实践中来看，所需要的设备主要由动力系统、传送系统、制作系统、存储容器、蒸煮设施、传感仪器、在线分析仪器、警告系统等多部位，具体包括了传送电机、变压器、输送管道、切割机、制浆存储罐、立式蒸煮器、温控仪表等，组成了制浆造纸工艺所需的工艺技术设施。其所体现出来的特征表现为综合型较强，将多种系统以适当的方式进行排列组合形成有机的统一整体；同时连贯性较强，制浆工艺的实施是连续不断的，包括物料投送以及产成品出产，其中间的环节缺一不可[1]。

二、仪表自动化的简要概述

仪表自动化是现代工业生产过程中对于设施技术提升所采用的主要形式，针对传统仪表设备机械式的工作模式，为了进一步提高仪表等设备的准确性、安全性以及时效性而进行的自动化升级改造。其技术的运用主要是依靠电子信息化科学技术为主导，根据设施的工作特性和技术参数要求来实施。其形式是将多种类型的元器件以既定的设计参数标准进行分组排列，同时适应多种条件下的生产作业功能需求，所需要的设施种类包含了：电容元件、变压仪器、线路、综合型温控仪表、在线分析仪表、显示器等。而自动化仪表的主要特征主要体现在以下几个方面：

一方面，自动化程度较高，依靠电子元件和传感仪器等设施的运用，提高了传统机械设备的操作性，将原有依靠人工作业转化成为了仪器设备所替代，技术执行标准的精准程度以及效率得到了提升[2]。

一方面，以电气化元件为主体，实现自动化作业形式的重要依据是依靠诸多电子元件单元的有效组合，实现对原有作业部位电气化、自动化、智能化的技术改造，改变依靠人工操作而出现数据漏洞，安全隐患无法得到有效排查的目标。

另一方面，安全可靠性较高，特别是对于重要环节部门的安全排查，生产线运行状态，都能够做到实施监管，对存在的问题部位进行报警信息处理[3]。

三、制浆造纸中仪表自动化控制的主要内容

从制浆造纸企业的生产实际现状调查中可以得知，对于制浆造纸工艺的电气化改造所起到的主要作用体现在了效率、技术、人员、质量等方面成果的提升。一是对于各工艺技术设备之间的协调统筹控制进行了强化，二是为操作人员提供了设备及生产状态的监控作业能力，三是应用数学模型去预测和模拟过程的变化和未来状况，并对这些变化采取相应的调控措施，四是采集收集各类生产作业信息数据，为设计生产计划提供可参考依据[4]。

在制浆过程中，自动化控制主要集中在蒸煮、磨浆、配浆和打浆的控制。一方面，通过对生产过程中的电机及电磁阀进行逻辑顺序的控制，另一方面对罐类和工艺管道上的各种阀门进行工艺参数的调节。随着电子技术的发展，以PLC为主流产品的控制器得到了普遍的应用并且不断发展，逐渐以一个过程控制系统的形式呈现，具备了从事复杂控制的能力。新型操作终端的出现和LCD显示技术的进步，特别是PLC控制器通讯能力的加强，使智能的、动态的人机界面越来越多地应用在制浆生产的关键控制点，如蒸球、磨浆、配浆等部分，在被控现场配置触摸式液晶显示操作终端，可方便的与PLC联接，融入控制器的操作系统中。触摸式界面能够清楚的反映生产过程的整体和局部信息，可以数字量形式和以棒图形式显示，也可以趋势图的形式显示其相关参数，为操作人员提供更加直观有效的实时数据，便于操作者及时对各项工艺参数进行控制[5]。

结语：

综上所述，随着科学技术的不断发展，决定了制浆造纸工业自动化的发展趋势是建设企业的综合自动化系统，以充分利用现代信息技术包括计算机、通信、自动控制、系统工程、信息处理等和现代的企业管理技术达到以最快的方式范围内以高质量、低成本和优质服务的生产经营要求来满足用户的需求，同时最大限度的减少污染，降低损耗，获得更好的经济效益，全面提高我国制浆造纸企业的水平。

参考文献：

[1]马健.关于电气仪表自动化系统技术功能的分析[J].探索科学，2016，（11）：92.

[2]刘聪.测压仪表自动化系统在输油气管道中的应用[J].石化技术，2017，24（1）：132

[3]张辉，赵小玲.国产制浆造纸装备的最新进展[J].中国造纸，2014，33（12）：63-69.

[4]徐超.浅析制浆造纸工程中特殊介质的设计要点[J].中国造纸，2018，37（8）：43-46.

[5]温永贤，伍俊见，徐昌宝等.制浆造纸蒸发温水余热的回收利用[J].中国造纸，2016，35（11）：63-65.