谢元昌

摘 要：国内造纸厂的卷纸机是由设备自带的PLC控制，造成了系统集成和生产中的维护具有一定的困难。DCS技术在造纸行业中得到越来越多的推广。本文通过研究卷纸机自动控制技术，提高了生产效率，保证了设备和人身安全，希望能够提高卷纸机的自动控制水平。

关键词：造纸厂；卷纸机；设计

Abstract： the paper mill in the domestic paper machine is controlled by the equipment of the PLC， resulting in the integration of the system and the maintenance of production has some difficulties. DCS technology has been more and more popularized in the paper industry. In this paper， through the research of automatic control technology， the production efficiency is improved， the equipment and personal safety are guaranteed.

Keywords： paper mill； paper machine； design

中圖分类号：TP273 文献标识码：A

0.前言

造纸厂的卷纸机是造纸机的主要配套设备，直接决定了造纸厂生产的质量和生产效率。卷纸机靠卷纸辊自己的重量和冷缸转动产生的摩擦力，带动纸张进行缠卷。现在，国内造纸厂的卷纸机是由设备自带的PLC控制，造成了系统集成和生产中的维护具有一定的困难。近年来，DCS技术在造纸行业中得到越来越多的推广，很多造纸厂采用了DCS集成MCS的过程控制。由于DCS具备强大的计算和控制功能，因此通过挖掘DCS潜力，代替PLC实现卷纸机控制成为了一中行高性价比的技术方案。

DCS集成MCS的过程控制融合了多种技术，如：自动控制、信息处理、机械、系统总体等，并运用到实际中的一种综合技术。它并不是将上述技术简单地叠加，而是从系统理论层面上结合系统功能目标与组织结构目标，对各个组成部门与其间的信息处理，运动传递、物质运动等实施研究，组成有机的系统，并集中多种技术，并在微电子有序控制信号与系统软件程序的作用下，让物质与能量形成有规律的运动轨迹，在高可靠性、高精度等方面上实现各种技术功能融合成最优效果的系统工程技术。

1.卷纸机控制技术

以前的卷纸机控制指的是机械与电工电子、电气控制两方面的一体化，并着重于机械方面。目前科技发展态势重视学科间的交叉、电子计算机的运用，机电一体化技术在卷纸机控制中实现智能化、柔性化的技术。机械技术能够承受大载荷，但却难以实现复杂或者微小运动的控制，但电子技术却与之相反，不能承受大载荷，却能够控制微小与复杂运动，使机械具有智能化、柔性化。机电一体化的目标是将机械与电子技术有效融合，充分发挥自身的优势，实现优势互补。与之相关的内容还包括检测与控制学科、机械工程学科和电子信息学科三大内容。

1.1 测量角度

角度是卷纸机控制当中重要的工艺参数，也是线压力控制的基础。根据设备和生产要求，角度测量误差需要控制在2%以内。只有角度测量准确，压力控制才能够保证平稳。维达纸业（山东）有限公司卷纸机采用增量式编码进行测量角度。增量式编码器的主要特点是当编码器每转动一个提前预定的角度时，都会自动输出一个脉冲信号，通过脉冲信号的数量来计算旋转的角度。增量式编码角度计算如图1所示。

1.2 自动控制

合理的自动控制步骤能够减少操作人员的劳动工作量，提高生产效率，严格控制生产重量。维达纸业（山东）有限公司卷纸机采用的ST（语句表）的形式实现了卷纸机的自动控制。具体顺控步骤如图2所示。

1.3 顺控联锁保护

在工业生产中，设备和人身安全是最重要的。卷纸机各工序均设置了严格的联锁程序，以保证生产和设备安全，主要联锁有：

（1）当初级臂初始位置接近开关触发信号后，初级臂不允许正向转动。

（2）当初级臂工作位置接近开关触发信号后，初级臂不允许反向转动。

（3）次级臂合辊压辊时，次级臂不能进行推辊操作。

（4）次级臂进行推辊操作时，不能进行合辊操作。

（5）当油压力达到0.5MPa时，夹紧臂才可以进行提升夹紧操作。

（6）当液压站温度高于50℃时，自动开启冷却水进行冷却。

（7）当液压站温度低于12℃时，设备进行自动报警提示。

2.卷纸机自动控制优点

2.1 降低生产成本

维达纸业（山东）有限公司卷纸机在运用了自动控制系统后，在生产新产品过程中，大大缩短了准备时间，减少了开发产品的时间，大大减少了一些不合格产品数量，在降低了生产成本的同时，也提高了生产效率。在生产中，将人们从危险的、复杂的劳动环境中解放出，在生产过程中又能实现过程控制，不断提高了生产质量。

2.2 绿色环保

该系统能够重复利用的装置材料有很多，在使用过程中这些绿色材料不会污染到环境，在报废后还能继续利用。在使用中，这些低能耗的装置不但节约了资源，而且还与建设节约型社会要求相符。

2.3 提升系统精度

卷纸机运用了自动控制系统后，很多电子装置取代了以前的机械传动装置，消除了以前的弹性形变与机械损耗所出现的误差，对系统结构进行了简化，运用电子装置实现了控制与自动检测，在缩小动态误差的前提下，还大幅度提高了工作精度。进而提高了系统自动检测功能，在运行的设备中有安全隐患后，系统能够实时在线检测与修复，进而提高了系统的安全稳定性。

参考文献

[1]孙振华.中控ECS-700在卷纸机中的应用[J].中华纸业，2014（35）：25-27.

[2]邱晓兰.造纸产业国际影响因素分析[J].经济问题，2015（7）：35-37.