1.6.6.1. Характеристика объекта управления

Производство бумаги (картона) существенно за­висит от вида выпускаемого продукта (бумаги для печати, тонкие, технические, картон, листовая целлюлоза и т. д.). Поэтому технологические схе­мы их производства чрезвычайно разнообразны.

Обобщенно производство бумаги (картона) мож­но разбить на несколько стадий:

• размол волокнистых материалов;

• составление композиции бумажной массы;

• напуск и формование полотна на сетках бу­магоделательной (БДМ ) или картоноделательной (КДМ) машины;

• обезвоживание в мокрой и сушильной части;

• отделка бумаги.

Волокнистые материалы (древесная масса, цел­люлоза), прошедшие стадии очистки и сортирова­ния, подвергаются размолу в аппаратах непрерыв­ного действия. На следующем этапе волокнистые компоненты смешиваются в определенной пропор­ции с неволокнистыми добавками, придающими бу­маге определенные свойства. Далее готовая бумаж­ная масса после очистки и сильного разбавления оборотной водой подается в одно или несколько напускных устройств, затем на сеточный стол или формующие цилиндры БДМ (КДМ). Здесь происхо­дит формование бумажного полотна. Все последую­щие этапы связаны с удалением воды из бумаги: обезвоживанием на прессах и сушкой на горячих цилиндрах, обогреваемых паром. Придание бумаге определенных потребительских свойств осуществляет­ся на клеильных прессах и каландрах.

Производство бумаги характеризуется высоким уровнем автоматизации. Основные функции опера­торов технологического процесса — контроль и уп­равление процессом.

До появления управляющих вычислительных машин (УВМ) в реализации этих функций оператору помогали локальные пневматические и электриче­ские регуляторы, распределенные по всему производ­ству. Они осуществляли контроль и автоматическое регулирование общепромышленных технологических параметров, таких, как уровень, расход, температу­ра, давление, показатель рН. Подобные системы управления в настоящее время сохраняются на низ­коскоростных бумагоделательных машинах.

Начиная с 1960-х годов появляются специальные измерители: концентрации бумажной массы, влаж­ности и поверхностной плотности готовой бумаги. На базе УВМ строятся АСУТП производства бумаги.

К 2000 году на российском рынке АСУТП про­изводства бумаги закрепились системы компаний «Honeywell», «Asea Brown Boveri» (ABB), фирмы «Metso Automation*, « Voith Paper Automation*.

Развитие этих систем шло в следующих направ­лениях:

• передача УВМ функций локальной автома­тики, включая управление оборудованием;

• интеграция с системами оперативно-диспет­черского и административного управления;

• расширение класса специализированных из­мерителей качества бумажной массы (степени по­

мола, длины волокна) и готовой бумаги (толщи­ны, зольности, сорности, гладкости, цветности, лоска, непрозрачности);

— создание средств управления качеством бу­маги в поперечном направлении.

Наиболее эффективными оказались решения по автоматическому управлению качеством готовой бу­маги. Значительно меньший прогресс достигнут в со­здании систем автоматического управления качеством бумажной массы. Нерешенными остаются задачи ав­томатического управления процессом формования ли­ста. Не выработаны показатели, эффективно ха­рактеризующие качество структуры листа бумаги.

Далее рассматриваются принципы построения современных систем автоматизации отдельных тех­нологических стадий производства бумаги.