基于400PLC的造纸纸浆控制过程.doc

第1章 备浆工段工艺过程 1.1备浆工艺简介 本次设计主要是针对备浆工段中废纸的碎解、粗筛、净化、精选、磨浆部分进行DCS设计。我们应用德国西门子公司的S7系统来进行硬件配置及软件组态，从而完成系统的控制要求。废纸的碎解流程一般为：原料进水力碎浆机—高浓除砂器—疏解机。该流程的任务是废纸碎解成纤维悬浮液，同时去除废纸中的各种轻重杂质。 4.5%，并由泵送到高浓除渣器进行处理，良浆被送到贮浆塔，浆渣被排出系统外。 高浓除渣器的功能是除去像砂子，铁钉，玻璃等杂质，进而减少对下段工序中设备的磨损。 2.经过筛选、浓缩后的浆料还要经过盘磨，以获得适当的纤维特性；进入成浆池，准备送往造纸车间使用。磨浆是为了提高纸的质量，配浆过程中由于各浆料的浓度、流量、打浆度等参数一直在变，所以人工很难做到各浆料、胶料的精确配比，这样就容易出现配比不稳定，造成浆浓度波动，各浆池液位波动等相互关联的不利现象，恶化该工段和后续抄造工段的工艺条件，。本次设计采用了比率自动控制方式进行连续配浆，即利用成浆池液位控制的输出作为主要浆种的流量给定，并通过比率控制器决定其他浆种的流量给定。 废纸经过水碎、高浓除渣器后进入粗筛系统进行处理，良浆送往下工序，浆渣经过多次处理后排出系统外。粗筛是为了除掉纸料中相对密度小而体积大的杂质，纸浆的初筛和精选都要用到压力筛，而压力筛在洗浆过程中一定要保证良浆和尾浆的按比例控制，又要防止压力筛的堵浆现象的发生，当出现堵浆现象时，必须采取措施进行反冲洗，将堵浆冲洗干净，保证整个洗浆过程的顺利进行。压力筛的控制参数多，难以控制。其中有进浆口、白水进水口、良浆出口和尾浆出口的流量控制，浆池液位连锁报警控制。良浆出口和尾浆出口的流量控制采用等比例控制，当系统稳定时，进出口压差又是与进出口流量成正比的，同时当压差控制大于某个值，出现堵浆时必须将进浆口阀门全开，良浆出口阀门全关，尾浆出口全开，形成一个反压反冲1-3秒去除堵浆，使压差达到要求后进出口阀门恢复到以前状态。 净化就是纸浆经筛选后，浆中仍有一部分细小而相对密度较大于纤维的杂质。如原料中的泥沙、化学药品的沉见物、砂石、飞灰等。这些经粗选和精选后热闹感不能除去，因此还须净化除砂，进一步除杂，提高纸浆质量。 给白水部分提供制浆线的所有需要的白水，是制浆线启动的基本前提条件；只有该系统中充满水时，各设备组才允许启动。通用部分包括压缩空气、清水、密封水；该部分是整个制浆造纸车间设备、仪表启动的基础，只有该部分启动之后，各个设备组才允许启动。 138出浆管流量显示调节阀，而且这两个阀的开度正好相反。开始在浆没有磨制好之前连接成浆池的管道上的阀开度要小，另个阀开度要大，这样有助于反复的磨浆。慢慢的成降池管道上的阀开度不断增大，另个阀开度减小，使浆进入成浆池。其流程如图1-1所示。 图1-1 生产工艺流程图 S7-400PLC的备浆系统过程控制。在本课题的设计过程中，可以较好的了解生产实际的工作过程，以及各测控点对生产工艺所引起的作用。学会如何根据工艺要求选择测控仪表设备，如何根据测控点和测控仪表设备的要求选择PLC接口模块。了解整个测控系统的结构和硬件系统的接线方式，学会软件编程并能深入理解过程控制中相关环节的控制原理和适用的条件，为以后的工作打下一个坚实的基础。备浆系统市造纸厂制浆后期、浆料即将上网造纸的一个重要环节，其工作是否正常对纸张质量影响很大，在此系统中尤其是打浆过程是控制的重点。 2.2设计的主要任务 本次设计的主要任务是在熟悉生产工艺流程、了解各对应测控点的作用和目的的基础上选择对应的控制仪表及设备，列出控制点统计表，并根椐测控点分类选择S7-300PLC各种模块（种类、数量），完成整个硬件系统的配置。再通过对开发平面STP7+WINCC以及各种应用软件的掌握完成该系统的软件组态，以实现对备将过程的DCS控制PLC的选择。保证整个控制系统的技术经济指标：包括机型选择、容量选择、I/O模块选择、电源模块的选择、分配I/O点、绘制I/O连接图、设计控制程序。 为了系统能够安全可靠运行，应反复调试、修改。必要时还需设计控制柜、编制控制系统技术文件。如：说明书、电气原理图、电气元件明细表、I/O连接图、I/O地址分配表以及控制软件。 PLC应用系统设计的一般步骤如图2-1所示。 图2-1 系统设计流程图 PLC构成的控制系统有四种类型：单机控制系统、集中控制系统、分布控制系统及远程I/O控制系统。 由PLC构成的单机控制系统，适用于一台机器或一条生产线的小系统。 由PLC构成的集中控制系统，适用于控制对象所处的地埋位置比较接近，且相互之间的动作有一定联系的场合。他的控制对象是有限的。其缺点是当某一控制对象的控制程序需改变或PLC出现故障时，必须停止整个系统工作。 由PLC构成