基于组态软件的加药智能控制系统设计

　　0 引 言

　　加药即在造纸的抄纸过程中向网前箱(又称流浆箱)的纸浆中定量添加一些化学添加剂，这种添加剂通常为阳离子型或阴离子型共聚物，主要起驻留细小纤维的作用，常称为驻留剂，以增加纸浆中细小纤维在网上的留着率，从而减少纸浆原料的消耗及提高白水中细小纤维的回收率，减少废水对环境的污染。

　　加药过程中的驻留剂需连续配水制成药水，并连续向各层纸浆中添加，以控制白水中短纤维浓度，达到白水排放标准。国内造纸厂家对该过程均采用人工操作，不仅操作繁琐，而且控制精度低，白水浓度不稳定，经济效益不明显。因此，根据某造纸厂湿部的具体加药过程，设计相应的控制方案，并构建了基于组态王软件和S7-300PLC的智能计算机控制系统。其中，对白水浓度的测量与控制采用智能技术，设计相应的软测量模型及智能控制策略，预测结果表明，白水浓度软测量模型具有较高的预测精度，不但解决了白水浓度的实时测量问题，而且可改善白水浓度的控制性能，使生产过程平稳，节能降耗，经济效益将十分明显。

　　1 工艺流程简介

　　针对企业典型的一条生产线5群纸机，其具有4个流浆箱，自上而下分别为面浆，衬浆、芯浆和底浆，而且加药量各不相同，因此需对4个流浆箱分别加药。造纸过程是一个连续生产的过程，加药也需连续进行。加药过程具体工艺流程如图1所示。

　　图1 加药过程工艺流程图

　　其中驻留剂原液在原液槽中由计量泉输送，经与定量的水混合后配成具有一定浓度的药水存放于中间储槽，再由计量泵输送并分成4路，以不同流量与纸浆混合送往4个不同的流浆箱，最终上网形成湿纸页。

　　2 控制方案

　　造纸生产过程的连续化要求加药过程也具有连续性。根据工艺控制要求，整个加药控制系统由自动配料系统、液位控制系统，白水浓度智能控制系统3个部分所组成，通过达3部分控制系统的有机结合，实现整个加药过程的自动控制。

　　2.1 自动配料系统

　　自动配料系统实现药水的自动配料，即往驻留剂原液中加水配成一定浓度的药水。由于加药的连续化，配料也连续进行。系统测量驻留剂流量，并将其作为水流量控制器的给定值，通过控制水的流量来达到药水浓度的控制与自动配料。

　　2.2 液位控制系统

　　液位控制系统主要实现中间槽液位的稳定。中间槽液位由差压式液位计进行实时测量，通过与配料输送泵连锁构成具有负反馈的闭环控制系统。

　　2.3 白水浓度智能控制系统