1.3 Системы управления качеством полотна

Большие скорости и ширина БДМ потребовали создания систем автоматического управления показателями качества готовой продукции: структурно-механическими, оптическими, печатными свойствами бумаги.

Внедрение систем управления качеством бумаги позволяет:

• уменьшить в 2...5 раз колебания показателей качества;

• уменьшить на 2...6 % затраты волокнистых и химических материалов путем снижения средней массы 1 м²;

• уменьшить на 3...5 % энергетические затраты путем повышения средней влажности и снижения средней массы 1 м² полотна;

• повысить на 5... 10 % скорость машины за счет увеличения прочности полотна и снижение обрывов.

Общая блок-схема системы управления качеством представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Общая блок схема системы управления качеством

На рисунке 3 представлен базовый вариант системы управления качеством готовой бумаги — DaVinci корпорации «Honeywell». В состав базового варианта системы DaVinci входят:

• измерительная система с датчиками массы 1 м² и влажности бумаги, установленными на сканере;

• сервер приложений, на котором решаются задачи управления и сетевого взаимодействия;

• инженерная станция для конфигурации и на­ладки программного обеспечения;

• операторские станции для персонала, осуще­ствляющего контроль и управление технологиче­ским процессом;

• принтер для печати рапортов.

Рисунок 3 - Техническая структура системы управления качеством бумаги DaVinci компании « Honeywell»

1.3.1 Системы измерения качества полотна

В Рос­сии используются системы управления качеством бумаги компаний «Honeywell», «АВВ», фирм «Metso Automations», «Voith Paper Automations (VPA)», «Trigla», «Аквар-Систем». Они включают в себя комплект датчиков параметров качества бумажно­го полотна.

Узел датчиков устанавливается на специальном устройстве, позволяющем осуществлять сканиро­вание по ширине машины. На рисунке 4 изобра­жена измерительная система компании «Honeywell».

Сканер компании «Honeywell» - это стальная модульная конструкция, рассчитанная на большие нагрузки. Технические характеристики зависят от модификации. Сканеры применяются на БДМ и КДМ шириной до 12,7 м, в различных частях ма­шины, работают в окружающей среде с температу­рой 15...70 °С и влажностью 10...95 %.

Рисунок 4 - Общий вид cканера с узлом датчиков компании «Honeywell»

Прецизионная обработка узлов перемещения, предварительная напряженность конструкции обес­печивают прямолинейность движения и точность позиционирования измерителей до 1 мм. Специ­альные покрытия, теплоотражающие экраны, сис­темы охлаждения предотвращают конденсацию. Прогиб балки, положение узла и окружающая тем­пература непрерывно контролируются по всей ши­рине и используются при динамической корректи­ровке показаний измерителей качества бумажного полотна. Узел датчиков может работать в режиме скани­рования или в режиме фиксированной позиции.

Скорость сканирования - до 30 м/мин, типовая - 12...15 м/мин. Аварийный отвод узла выполняет­ся автоматически или вручную. Наличие полотна контролируется датчиками обрыва. Периодически узел измерителей отправляется в специальный «га­раж», где датчики очищаются от пыли и автома­тически калибруются с помощью внутренних эта­лонов.

К измерителям подводятся необходимые для их работы электроэнергия и воздух для пневматики; вода для стабилизации температурного режима узла; продувочный газ для устранения влажности окружающей среды; шина связи с компьютерной системой.

Сигналы об измеренных параметрах бумажного полотна, привязанные к точкам по ширине, пере­даются в систему контроля качества и далее в сис­тему управления (рис. 5). Поддерживаются основные промышленные интерфейсы типа RS-232, RS-485, Ethernet, ProfiBus, ModBus и др.

Рисунок 5 - Принципиальная схема систем управления качеством полотна в поперечном направлении

Система контроля качества полотна осуществ­ляет:

- первичную обработку сигналов датчиков (мас­штабирование, фильтрацию);

- разделение сигналов на составляющие, ха­рактеризующие продольные и поперечные колеба­ния параметров;

- визуализацию и хранение показателей;

- калибровку датчиков с помощью внутрен­них эталонов и по данным лабораторных ана­лизов;

- диагностику неисправностей.