制漿造紙過(guò)程是一個(gè)復雜的工業(yè)過(guò)程，具有高度不確定性、非線(xiàn)性、關(guān)連性、大滯后和狀態(tài)不完全性等特點(diǎn)，目前控制系統以現場(chǎng)總線(xiàn)為核心，正朝著(zhù)整廠(chǎng)集中控制的方向發(fā)展，控制內容更具廣泛性，控制方式更具專(zhuān)業(yè)化。本文分析了我國制漿造紙自控及儀表的現狀和發(fā)展趨勢，闡述了自動(dòng)控制系統在制漿造紙生產(chǎn)中的重要作用，對具體的控制方式進(jìn)行了探討。

  制漿造紙生產(chǎn)的自動(dòng)控制，過(guò)去應用的范圍十分有限，主要集中在制漿過(guò)程的局部簡(jiǎn)單儀表控制和紙機的電氣傳動(dòng)控制方面，大量的控制內容是通過(guò)現場(chǎng)人工調整實(shí)現的。改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)國外先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品的引進(jìn)，以及借鑒相關(guān)行業(yè)自動(dòng)控制方面的經(jīng)驗，自動(dòng)控制在造紙生產(chǎn)中逐步得到了應用,正朝著(zhù)整廠(chǎng)集中控制的方向發(fā)展。近年來(lái)，許多廠(chǎng)家在生產(chǎn)過(guò)程的重點(diǎn)環(huán)節進(jìn)行了自控系統的技術(shù)改造，如蒸煮控制、盤(pán)磨控制、配漿控制、上漿流送控制、紙機傳動(dòng)、紙機干燥部多段通氣控制（熱泵控制）和水分定量檢測等方面，取得了明顯的效果。
               
　　1.1制制漿過(guò)程 
               
  制漿過(guò)程的自動(dòng)化控制主要集中在蒸煮、磨漿、配漿和打漿的控制，主要控制參數有：液位、溫度、壓力、流量和濃度等。從過(guò)程控制的層面上來(lái)說(shuō)，一方面對生產(chǎn)過(guò)程的電動(dòng)機和電磁閥進(jìn)行邏輯、順序的控制；另一方面對罐類(lèi)和工藝管道上的各種閥門(mén)進(jìn)行工藝參數的調節。制漿設備中，單體設備較多，由于種種原因，制漿設備本體的機電一體化產(chǎn)品不多，相當部分企業(yè)在制漿過(guò)程中自動(dòng)化程度普遍不高。近些年盤(pán)磨、擠漿機、熱分散等設備在自動(dòng)化控制方面有了較大的進(jìn)步，設備性能有所改善；在配漿和上漿濃度調節部分的改造較多，對提高和穩定產(chǎn)品質(zhì)量，取得了一定效果。 
               
  制漿生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統最初可以認為是儀表控制系統和繼電器邏輯控制系統的結合，主要由二次儀表作為控制器來(lái)進(jìn)行單回路或多回路的自動(dòng)控制。許多廠(chǎng)家一直延用至今，基本上是一種獨立、分離的控制。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，從20世紀80年代開(kāi)始，以PLC為主流產(chǎn)品的控制器得到了普遍的應用。由于最初的PLC控制器以邏輯、順序控制為主，形成了一方面采用PLC控制器進(jìn)行電動(dòng)機、電磁閥的聯(lián)鎖和控制；另一方面采用二次儀表作為控制器來(lái)進(jìn)行單回路或多回路的自動(dòng)調節控制。從80年代末期開(kāi)始，PLC控制器的功能和技術(shù)概念發(fā)生了重大變化，以一個(gè)過(guò)程控制系統的面貌出現；而且在組態(tài)方便性和靈活性上有了很大改善，以其容量、速度、字長(cháng)、周期等為指標，形成了系列產(chǎn)品，從而具備了從事復雜控制的能力。PLC控制器在制漿造紙生產(chǎn)的局部自動(dòng)控制中得到了普遍的應用。 
               
  新型操作終端的出現和CRT顯示技術(shù)的進(jìn)步，特別是PLC控制器通訊能力的加強，使智能的、動(dòng)態(tài)的人機界面越來(lái)越多地應用在制漿生產(chǎn)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，如蒸球、磨漿、配漿等部分，在被控現場(chǎng)配置液晶或等離子顯示真彩操作終端，可方便的與PLC聯(lián)接，融入控制器的操作系統中。觸摸式界面在用戶(hù)規定的刷新時(shí)間內提供各種實(shí)時(shí)數據，顯示相關(guān)狀態(tài)參數、設定值與實(shí)測值，且以數字量形式或棒圖形式顯示組態(tài)相關(guān)參數圖形；同時(shí)，觸摸式界面還具有各種操作功能，可進(jìn)行參數的設定和邏輯控制。為了在控制室可清楚地反映生產(chǎn)過(guò)程的整體和局部信息，利用上位計算機，對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監測、操作和管理。操作人員可以從控制室的顯示器上所顯示的不同畫(huà)面中，觀(guān)察到生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài)，并在專(zhuān)用的操作終端上或直接在控制顯示器上對生產(chǎn)過(guò)程的各項工藝參數進(jìn)行控制。 
               
  制漿造紙的生產(chǎn)過(guò)程，從控制上來(lái)說(shuō)，是一個(gè)多設備協(xié)調的聯(lián)動(dòng)系統，尤其是企業(yè)向著(zhù)大規�；�的方向發(fā)展，原有落后的控制方式越來(lái)越不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求。這樣DCS就應運而生。 
               
  DCS，即集散控制系統，又名分布式的計算機控制系統，是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監測、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術(shù)。它是由計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、測量技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、CRT顯示技術(shù)和人機接口技術(shù)相互滲透發(fā)展起來(lái)的。DCS集散型控制系統，從結構上講就是將采集和控制分散在多個(gè)現場(chǎng)控制站，而將操作和監視功能集中在一個(gè)或多個(gè)操作站。它從硬件上采用標準化、模塊化和系列化產(chǎn)品，系統上各工作站是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )接口相聯(lián)接的，各工作站能完全獨立地運行。系統的實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò )使系統資源共享，對系統結構組態(tài)進(jìn)行在線(xiàn)修正、在線(xiàn)維修。它的突出優(yōu)點(diǎn)是系統的硬件和軟件都具有靈活的組態(tài)和配置能力。軟件的開(kāi)放性尤為突出。 
               
  制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程的DCS控制系統包括若干個(gè)子工段控制系統：如濕法備料及連蒸、白水回收、洗選漂、抄紙、烘缸三段通汽、上漿濃度和QCS等等。每個(gè)控制子系統既有著(zhù)相對的獨立性，又彼此互相聯(lián)系。因此整個(gè)系統采用控制環(huán)節分散、數據處理集中的方式，即多操作站的DCS系統。DCS通過(guò)系統總線(xiàn)把車(chē)間和各工段的DCS聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )。各DCS子系統主要由基本I/O單元、過(guò)程主站、操作站、報警站、操作終端、顯示器、報警打印機和報告打印機組成，再加上生產(chǎn)現場(chǎng)的檢測儀表和執行機以及控制中心組成一個(gè)完整的造紙生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統。DCS控制系統的系統結構一般分為過(guò)程控制級、自動(dòng)化級和現場(chǎng)級。系統硬件配置一般為： 
               
  ●工業(yè)控制計算機作為操作員站組成上位機管理系統。 
               
  ●大型控制器組成自動(dòng)化中心控制系統。 
               
  ●操作顯示終端作為現場(chǎng)人機界面。 
               
  ●分布式遠程控制站作為控制單元。 
               
  過(guò)程控制級的操作界面采用工業(yè)控制計算機，使用標準軟件和網(wǎng)絡(luò )，以實(shí)現過(guò)程診斷、過(guò)程監視、控制及信息管理。標準的顯示和操作窗口,實(shí)時(shí)顯示工藝流程控制點(diǎn)的過(guò)程參數，操作員可以很方便地通過(guò)動(dòng)態(tài)畫(huà)面，實(shí)時(shí)監視設備狀態(tài)，如液位高低，閥門(mén)開(kāi)度、電機啟停等；同時(shí)，根據該工段的工藝流程需要，及時(shí)對設備進(jìn)行控制。對于調節回路有兩種控制方式，即自動(dòng)調節和手動(dòng)調節。當點(diǎn)擊畫(huà)面上的自動(dòng)手動(dòng)旋轉開(kāi)關(guān)，可以切換自動(dòng)手動(dòng)方式。在自動(dòng)狀態(tài)下，調節回路由PLC進(jìn)行控制，自動(dòng)調節閥門(mén)的開(kāi)度。此時(shí)，若點(diǎn)擊閥門(mén)，將出現提示窗口，提示此時(shí)是處于自動(dòng)狀態(tài)下，不能手動(dòng)調節閥門(mén)。若處于手動(dòng)狀態(tài)下，操作工可以自行調節閥門(mén)開(kāi)度。發(fā)現異常事件，作出提示、報警及處理命令；并可調閱與修改控制參數，遠程切換工作狀態(tài)，故障診斷及報表打��；也可保存生產(chǎn)報表及報警信息。過(guò)程控制級的PC機，通過(guò)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò )，接受中心PLC的生產(chǎn)數據，向經(jīng)營(yíng)管理網(wǎng)絡(luò )傳送各類(lèi)生產(chǎn)數據及接受各類(lèi)生產(chǎn)任務(wù)。過(guò)程控制站的控制能力至關(guān)重要，主要以控制功能塊的能力、數量、組態(tài)方便性和靈活性來(lái)衡量；過(guò)程控制站的可靠性和環(huán)境適應性同樣重要，可通過(guò)冗余配置使其可靠性更高，但目前在造紙生產(chǎn)線(xiàn)的應用還很少見(jiàn)，其主要考慮的是其性能價(jià)格比的原因。 
               
  自動(dòng)化級均采用裝有單處理器或多處理器的高性能大型PLC控制器。自動(dòng)化級與過(guò)程控制級的通訊由工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現。與現場(chǎng)級的通訊由PROFIBUS-DP通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現，作為一部分的中心控制單元，根據工藝要求控制現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)。完成各現場(chǎng)PLC所組成的子系統之間的協(xié)調控制。目前較為普遍的配置是采用大型控制器組成自動(dòng)化中心控制系統，即過(guò)程控制級。系統容易擴展和具備網(wǎng)絡(luò )通訊能力；采用分布式結構，遠程智能化接口提供了各種電壓和保護等級的數字、模擬I/O單元，可以集中放置，也可以分散安裝在現場(chǎng)。為使人員方便操作，并考慮到工藝工程師和控制工程師的需要，每一工段配置一臺上位監控微機，作為普通級操作員站，操作員可通過(guò)上位機對現場(chǎng)設備進(jìn)行操作和控制。
               
　　現場(chǎng)級，主要由標準的系統產(chǎn)品連接在現場(chǎng)總線(xiàn)上。 
               
  （1）現場(chǎng)操作面板。操作面板適合于分散的、與設備相關(guān)的控制和監視。不同的傳動(dòng)和傳動(dòng)組均可有標準的圖形顯示及相同的操作步驟�，F場(chǎng)操作與顯示終端以動(dòng)態(tài)圖形實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)數據，現場(chǎng)操作人員可通過(guò)觸摸屏操作現場(chǎng)設備。 
               
  （2)遠程I/O站。遠程I/O站通過(guò)現場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò )、聯(lián)接中心控制PLC、交換各種實(shí)時(shí)信息；通過(guò)I/O口，聯(lián)接智能過(guò)程控制儀、變送器等實(shí)施調節控制。根據現場(chǎng)設備的布局，采用分布式布局,就地實(shí)時(shí)響應生產(chǎn)過(guò)程事件，極大地減少了現場(chǎng)至控制室的電纜聯(lián)線(xiàn)，使生產(chǎn)過(guò)程控制局部化、模塊化，不僅提高了系統的性能，使風(fēng)險系數降低，而且又有利于系統的擴展與維護。 
               
  （3)驅動(dòng)單元，如變頻控制器，調節閥等。 
                
  監控系統是DCS系統的一個(gè)重要組成部分，采用的過(guò)程監控系統的特點(diǎn)適合于對過(guò)程事件的快速反應。過(guò)程監控系統的基本功能： 
               
  圖形系統：通過(guò)組態(tài)，可構成豐富多彩的動(dòng)態(tài)參數控制畫(huà)面。 
               
  信息報警：捕捉過(guò)程信息和本地事件，將這些內容歸在檔案庫中，并在需要時(shí)有選擇地提取它們，或直接轉移到相關(guān)的過(guò)程畫(huà)面上產(chǎn)生報警信息。 
               
  生產(chǎn)報表：提供一套報表系統，可方便地對歷史數據或即時(shí)數據組合生成用戶(hù)所需的生產(chǎn)報表。 
               
  工藝流程圖：動(dòng)態(tài)顯示全廠(chǎng)工藝流程，使操作人員能了解全廠(chǎng)各工藝段的運行狀況，便于調度管理。 
               
  設備工況運行圖：動(dòng)態(tài)顯示各廠(chǎng)內設備的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)，隨時(shí)了解廠(chǎng)內的設備及生產(chǎn)情況。 
               
  瀏覽系統：在自動(dòng)化系統的服務(wù)器中，應支持3～10個(gè)客戶(hù)的網(wǎng)上瀏覽，這樣，業(yè)主在一些管理或技術(shù)部門(mén)的辦公室里，可以對整個(gè)工廠(chǎng)的運行情況進(jìn)行瀏覽。 
               
  系統自診斷：集成控制系統應有一套完整的自診斷功能，可以在運行中自動(dòng)地診斷出系統的任何一個(gè)部件是否出現故障，并且在監控軟件中及時(shí)、準確地反映出故障狀態(tài)、故障時(shí)間、故障地點(diǎn)及相關(guān)信息。在系統或工藝設備發(fā)生故障后，I/O狀態(tài)應返回到工藝要求預設置的狀態(tài)上。 
               
  系統操作權限：整個(gè)監控系統應有多個(gè)操作級別，每個(gè)級別均應有各自的用戶(hù)和口令，它能防止用戶(hù)越權存取顯示數據和系統功能，具有相當高的安全可靠性。
               
　1.2制造紙過(guò)程

  造紙過(guò)程的自動(dòng)化控制突出地表現在紙機的傳動(dòng)控制方面。因紙種變化，紙機的速比變化較大，漿料配比、不同紙張特性等，使紙機車(chē)速需要有較大范圍的調整；同時(shí)電網(wǎng)電壓、頻率和負荷的波動(dòng)，也會(huì )引起紙機車(chē)速的變化，烘干部各段不同的加熱溫度，都會(huì )使紙頁(yè)產(chǎn)生縱向的收縮，因此，要求紙機傳動(dòng)控制系統是一個(gè)穩定、精確、同步、協(xié)調的變速傳動(dòng)系統。造紙生產(chǎn)過(guò)程的電氣傳動(dòng)，分為定速傳動(dòng)和變速傳動(dòng)。定速傳動(dòng)主要有泵類(lèi)、攪拌類(lèi)電機，現在對于大功率定速電機的控制，已逐步推廣采用具備良好起動(dòng)功能的軟起動(dòng)控制器。由于紙機傳動(dòng)控制目前幾乎毫無(wú)例外地采用多點(diǎn)分部傳動(dòng)的形式，客觀(guān)上對自動(dòng)控制系統提出了快速、精確、穩定和可靠等較高的要求；又因紙機傳動(dòng)在生產(chǎn)中的特殊重要地位，紙機電氣傳動(dòng)控制的一般配置由較大型PLC控制單元、矢量型變頻單元和生產(chǎn)管理計算機組成。運用PROFIBUS通訊協(xié)議構成先進(jìn)的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，傳輸各種生產(chǎn)數據，執行生產(chǎn)指令；控制各傳動(dòng)點(diǎn)的運行狀態(tài)。 
               
  近些年電氣傳動(dòng)系統普遍采用國外進(jìn)口控制裝置，傳動(dòng)系統的穩速精度、動(dòng)態(tài)響應和可靠性等方面得到了大大提高。其通訊功能強，具有多種通訊協(xié)議；參數范圍廣，可適用于各種應用場(chǎng)合；能自動(dòng)測試負載特性，實(shí)現系統的最優(yōu)化；  
            
  能通過(guò)磁通電流控制自動(dòng)進(jìn)行負載補償，完善的保護功能如：過(guò)溫、過(guò)壓、欠壓、失步、接地錯誤等等；如力矩控制、張力控制、卷徑計算等，能滿(mǎn)足造紙工業(yè)的各種特殊工藝要求，使長(cháng)期困擾廠(chǎng)家的國產(chǎn)模擬控制裝置的諸多問(wèn)題有了根本性的改變，提高了生產(chǎn)效益。目前傳動(dòng)系統已由最初的模擬控制向全數字網(wǎng)絡(luò )通訊方向過(guò)渡，后者分辨率更高、控制更精確，同時(shí)，作為整廠(chǎng)集中控制系統的一個(gè)子系統，便于與其它有關(guān)部分通過(guò)數據網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接，因此，一些著(zhù)名品牌高檔次的控制器正越來(lái)越多地得到應用。 
               
  與制漿過(guò)程所不同的是，紙機本體設備如：流漿箱、壓光機、卷紙機、切紙機、復卷機等，設備本體配備的自動(dòng)化技術(shù)水平是較高的。 
               
  實(shí)踐證明，紙機主傳動(dòng)系統自普遍采用數字式驅動(dòng)裝置以來(lái)，控制精度和系統的安全可靠性得到了極大提高，已完全能夠滿(mǎn)足紙機向大型、高速發(fā)展的需要。除此而外，上漿系統、蒸汽冷凝水系統、真空系統、損紙系統、涂料制備系統等控制也是十分重要的。 
               
  QCS紙頁(yè)質(zhì)量檢測控制系統是一種新型高技術(shù)產(chǎn)品，是紙機控制紙頁(yè)質(zhì)量的最有效的手段。目前國外產(chǎn)品占主要地位，國內研究開(kāi)發(fā)多年，與國外產(chǎn)品尚有較大差距。目前在大中型紙機上的應用還是較為普遍的，為監測紙頁(yè)水分定量，掌握工藝參數提供了很大幫助；便于產(chǎn)品質(zhì)量的控制。但由于種種原因，絕大部分并未與上漿濃度和烘缸溫度實(shí)現真正意義上的閉環(huán)自動(dòng)控制。
               
　2.1制控制系統以現場(chǎng)總線(xiàn)為核心 
               
  自動(dòng)控制系統向綜合化、開(kāi)放化發(fā)展已成必然，工廠(chǎng)自動(dòng)化要求各類(lèi)設備之間的通訊能力更強，相互融合。以現場(chǎng)總線(xiàn)為核心的集散自動(dòng)控制系統FCS正在興起，開(kāi)放的結構將方便地與所有控制設備系統進(jìn)行數據交換，成為真正集成的、貫穿全系統的新型自動(dòng)控制系統。
               
　2.1.1制全集成自動(dòng)化思想 
               
  隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化現代控制理論和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使得工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制系統能夠在系統各層次之間的數據交換量迅速增大，這就為實(shí)現一種全集成自動(dòng)化控制思想提供了基礎。 
               
  全集成自動(dòng)化思想就是用一種系統完成原來(lái)由多種系統搭配起來(lái)才能完成所有功能的系統。應用這種解決方案，可以大大簡(jiǎn)化系統的結構，減少了大量接口部件，應用全集成自動(dòng)化可以克服上位機和工業(yè)控制器之間、連續控制和邏輯控制之間、集中與分散之間的界限。同時(shí)，全集成自動(dòng)化解決方案還可以為所有的自動(dòng)化應用提供統一的技術(shù)環(huán)境，主要包括：統一的數據管理、統一的通訊、統一的組態(tài)和編輯軟件等�；�于這種環(huán)境，各種各樣不同的技術(shù)可以在一個(gè)用戶(hù)接口下，集成在一個(gè)有全局數據庫的系統中。
               
　2.1.2制現場(chǎng)總線(xiàn) 
               
  工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)是保證生產(chǎn)高效可靠運行的重要手段，20世紀90年代，現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的出現和應用，標志著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的又一次飛躍，傳統控制系統設備間的一對一聯(lián)線(xiàn)，不僅增加安裝維護費用，也降低了系統的可靠性，帶來(lái)安全隱患；模擬信號傳輸，限制了傳輸媒體和傳輸結構的選擇，信號的精確度受到影響。因此，工廠(chǎng)構建一個(gè)合理的局域網(wǎng)是十分重要的，不僅要考慮控制系統的通訊網(wǎng)絡(luò )的特點(diǎn)和安全性，還必須考慮與工廠(chǎng)原有控制系統的通訊網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)和可能擴建工程生產(chǎn)線(xiàn)的聯(lián)網(wǎng)，以達到數據通訊資源共享的目的。 
               
  現場(chǎng)總線(xiàn)是現代控制系統的核心，本質(zhì)上是一種數字化通信協(xié)議，是連接智能現場(chǎng)設備和自動(dòng)化系統的數字化、全分散、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)；由于其在工業(yè)控制自動(dòng)化的前沿地位，代表了技術(shù)發(fā)展的方向。 
               
  PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)由于其高實(shí)時(shí)性及技術(shù)較為成熟，在全世界范圍得到了廣泛的應用，也是目前國內應用最普遍的一種。PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)是基于國際標準EN50170的開(kāi)放的現場(chǎng)總線(xiàn)，它主要用于現場(chǎng)控制及檢測采集單元的數據交換，采用令牌調度原理進(jìn)行數據通訊，主要包括最高波特率可達12 M 的高速總線(xiàn)PROFIBUS-DP（H 2 ）和用于過(guò)程的本安型低速總線(xiàn)P R O F I B U S - P A（H 1 ）。D P 和P A的完美結合使得PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在結構和性能上優(yōu)于其他現場(chǎng)總線(xiàn)。既適合于自動(dòng)化系統與現場(chǎng)信號單元的通訊，也可用于直接連接帶有接口的變送器、執行器、傳動(dòng)裝置和其它現場(chǎng)儀表及設備，對現場(chǎng)信號進(jìn)行采集、監控和處理，用一對雙絞線(xiàn)替代了傳統的大量的傳輸電纜。
               
　2.1.3制儀表(總線(xiàn)型變送器) 
               
  由于控制系統發(fā)生了新的變革，為了適應現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統的要求，儀表、變送器已經(jīng)從模擬型、智能型發(fā)展到了現場(chǎng)總線(xiàn)型�，F場(chǎng)總線(xiàn)作為一種數字式通信網(wǎng)絡(luò )從控制室一直延伸到生產(chǎn)現場(chǎng)，使過(guò)去采用點(diǎn)到點(diǎn)式的模擬量信號傳輸變?yōu)槎帱c(diǎn)一線(xiàn)的串行數字式傳輸。在現場(chǎng)總線(xiàn)型變送器中，其優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的：全數字傳輸，穩定性和精確度高于智能型變送器，除了保持智能型變送器優(yōu)良的測量性能外，還增加了運算和控制功能，內嵌有PID控制、邏輯運算、算術(shù)運算、累加等模塊，用戶(hù)通過(guò)組態(tài)軟件對這些功能模塊進(jìn)行任意調用，實(shí)現參數的現場(chǎng)控制。 
               
  多變量測量是現場(chǎng)總線(xiàn)型變送器又一特點(diǎn)，即一臺變送器可以同時(shí)測量多個(gè)過(guò)程變量。由于每臺現場(chǎng)總線(xiàn)型變送器內配有多個(gè)感測元件，它就可以同時(shí)測量多個(gè)過(guò)程變量，并通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)傳輸出去。目前，世界各大儀表生產(chǎn)廠(chǎng)都相繼推出了現場(chǎng)總線(xiàn)型變送器，通過(guò)認證的變送器已經(jīng)有60多種。 
               
  綜上所述，現場(chǎng)總線(xiàn)型變送器已經(jīng)不是傳統意義上的變送器了，它是一個(gè)集變送、控制和通信功能于一身的現場(chǎng)設備�，F場(chǎng)總線(xiàn)型變送器的出現，必會(huì )給儀表和自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)新的革命性變革。
               
　2.2制控制內容的廣泛性和控制方式的專(zhuān)業(yè)化 
               
  制漿造紙過(guò)程是一個(gè)連續的過(guò)程，自動(dòng)化控制是根據生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)和要求，實(shí)現全過(guò)程、實(shí)時(shí)有效的控制，更好地為生產(chǎn)工藝服務(wù)，因此，控制內容將進(jìn)一步擴大，控制系統的控制模式或方法將更加符合或貼近生產(chǎn)實(shí)際，更具有獨創(chuàng )性和專(zhuān)業(yè)性。在控制方式上，應用如自適應、自診斷、最優(yōu)化等手段，在軟件的設計中采用容錯等新的先進(jìn)的技術(shù)成果，在增強系統可靠性的同時(shí)，結合制漿造紙生產(chǎn)的設備與工藝實(shí)際，提高系統控制的實(shí)際效果，成為自動(dòng)控制方面努力的目標。 
               
  按照系統分散控制的概念，生產(chǎn)過(guò)程的系統劃分會(huì )更細、更單元化。隨著(zhù)制漿造紙生產(chǎn)設備的不斷進(jìn)步，單機本體設備的自動(dòng)化程度會(huì )有所提高，控制系統的層次會(huì )更加分明，會(huì )形成既相互獨立，又全系統貫通的自動(dòng)控制結構。如造紙生產(chǎn)自動(dòng)控制系統將分為過(guò)程控制DCS系統、設備控制MCS系統、質(zhì)量控制QCS系統、斷紙監測WMS系統、紙病監測WIS系統，馬達控制中心MCC等,而這些系統又都將被集成在一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò )中。 
               
  麥草濕法備料和蒸煮工段近幾年紛紛由間歇蒸煮向連續蒸煮變革。連續蒸煮工段應用DCS系統較為普遍。鑒于連蒸系統的工藝過(guò)程是一個(gè)高溫高壓過(guò)程，具有一定的危險性，控制系統的發(fā)展將首先高度重視系統的安全性和可靠性，除軟件的設計中采用容錯技術(shù)外，CPU雙備冗余系統應被考慮；其次，通過(guò)銷(xiāo)鼓計量器的草片量與加入“T”型管藥液的流量的比值控制是蒸煮的關(guān)鍵，運行中比值的控制精度影響著(zhù)產(chǎn)品的質(zhì)量，因現采用以銷(xiāo)鼓計量器的轉速比間接檢測草片量的方法，誤差較大，有待改進(jìn)；洗、選、漂工段，除砂器和壓力篩的進(jìn)漿和出漿壓力的壓力差，應得到有效的控制，以提高除砂和篩選的效果；對于雙輥或雙網(wǎng)擠漿機，采用雙點(diǎn)傳動(dòng)、具有負荷均衡分配的變速控制會(huì )得到推廣，使得濃縮過(guò)程變得容易調整；在漂白部分，對于進(jìn)入混合器的氧化物漂劑，應實(shí)現流量的自動(dòng)控制；在磨漿部分，無(wú)論是單盤(pán)磨、雙盤(pán)磨或錐型磨，采用功率控制磨漿間距的方法是完全成熟的，主要受到進(jìn)退刀傳動(dòng)機構精度的制約，如采用液壓傳動(dòng)系統，將顯著(zhù)改善設備品質(zhì)。 
               
  國內廢紙制漿中，熱分散設備才開(kāi)始應用，從系統上講熱分散生產(chǎn)線(xiàn)對自動(dòng)控制的要求是較高的，控制的內容有溫度、壓力、位置間隙等，其控制系統有待于進(jìn)一步完善。 
               
  由于紙機生產(chǎn)向高產(chǎn)量、高品質(zhì)的方向發(fā)展，對紙漿的配漿及濃度控制的要求不斷提高，因此，上漿濃度的調節和控制將越來(lái)越普遍地得到應用。造紙過(guò)程的多分部傳動(dòng)近年應用變頻控制技術(shù)效果顯著(zhù)，實(shí)現了電動(dòng)機在長(cháng)期恒定負載下的連續運行，系統的熱穩定狀態(tài)較為理想。各分部傳動(dòng)點(diǎn)應處于硬速度特性，由于紙頁(yè)經(jīng)過(guò)加熱會(huì )出現收縮變化，在壓光、卷取部需要一定幅度的軟特性，除了加裝張力傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)速度補償外，在中小紙機上利用矢量型變頻器具有的自適應功能塊，根據輸出轉距的變化，通過(guò)速度補償自適應調節，實(shí)現間接張力控制應得到推廣應用，以減少斷頭和人工干預。 
               
  但驅動(dòng)器的動(dòng)態(tài)參數優(yōu)化功能沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)，在遇到負載擾動(dòng)時(shí)，快速的抑制和調整的時(shí)間還不適應，特別在大型高速紙機上，變頻器直流側母線(xiàn)電壓過(guò)高的情況時(shí)有發(fā)生，因此，采用公共直流母線(xiàn)作為各逆變器的饋電系統會(huì )得到更多的應用。 
               
  紙機過(guò)程控制將歸類(lèi)于DCS系統：包括上漿系統、蒸汽冷凝水系統、真空系統、損紙系統和涂料制備系統。紙機設備本體的過(guò)程控制內容將統一規劃，稱(chēng)為MCS。流漿箱的流速與壓力、潤滑油的循環(huán)、壓榨部的線(xiàn)壓、網(wǎng)部的搖振和移動(dòng)噴水、網(wǎng)和毛毯的糾偏、壓光機的液壓系統、卷取部的氣動(dòng)系統等將在設備本體控制系統的基礎上，集中管理。 
               
  MCC馬達控制中心將向智能化方向發(fā)展，如果條件允許，將摒棄MCC室內放置遠程I/O的模式，每個(gè)電機控制單元，可看作FCS系統控制下的一個(gè)執行器。若采用PROFIBUS P聯(lián)接，則每個(gè)電機就是一個(gè)DP站點(diǎn)。 
               
  紙頁(yè)質(zhì)量控制系統QCS的應用會(huì )更廣泛。為能幫助改善質(zhì)量，提高產(chǎn)量和降低成本，除了紙頁(yè)定量和水分的測量和控制外，還包括灰分、厚度、白度、光澤度、平滑度、透明度、涂布量等內容的測量和控制。重要的是QCS應與上漿濃度和烘缸溫度等相關(guān)參數實(shí)現真正意義上的閉環(huán)自動(dòng)控制。對于普通紙機，選用縱向質(zhì)量測量和控制；對于大型或有特殊要求的紙機，還會(huì )增加橫向質(zhì)量測量和控制。

  斷紙監測系統WMS目前在國內的應用還極少見(jiàn)，即采用攝像技術(shù)在紙機容易斷紙的地方進(jìn)行監測記錄，斷紙發(fā)生時(shí)，該系統將自動(dòng)追溯存儲在攝像機中的斷紙前一定時(shí)區所捕捉到的斷紙信號和相關(guān)紙病信號，圖像會(huì )與生產(chǎn)同步，使技術(shù)人員快速判定斷紙區域和斷紙原因。紙病監測系統WIS，用于在線(xiàn)檢驗如斑點(diǎn)、孔洞、皺紋、裂口、條痕等紙病，可與切紙機聯(lián)接，剔除次品。檢驗數據也用于質(zhì)量管理，確定紙病的成因。 
               
  目前制漿造紙企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程如烘缸表面溫度控制、烘箱干燥溫度連續控制、壓榨輥線(xiàn)壓力控制、紙頁(yè)張力控制等還是采用間接的或手控的方式進(jìn)行的。這些都有待于推廣和應用。 
               
  制漿造紙過(guò)程是一個(gè)復雜的工業(yè)過(guò)程，也是一項技術(shù)性很強的工作，具有高度不確定性、非線(xiàn)性、關(guān)連性、大滯后和狀態(tài)不完全性。目前，國內造紙行業(yè)的自動(dòng)化水平總的來(lái)說(shuō)還屬落后的，我們應從生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制等底層自動(dòng)化方面開(kāi)始做起。在系統配置時(shí)，應使廠(chǎng)家的有關(guān)技術(shù)人員充分了解所選的控制系統的硬件、軟件及其技術(shù)特性；結合工藝設備及其控制要求，應充分考慮管理信息系統的要求，使全廠(chǎng)的控制系統構成一個(gè)能夠相互通信、相互調閱的生產(chǎn)管理系統。以便使廠(chǎng)部生產(chǎn)指揮部門(mén)可更迅速、更全面地掌握全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程、狀態(tài)，指揮調整工藝運行參數，及時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)調度和優(yōu)化，為企業(yè)的發(fā)展服務(wù)。相信較短的時(shí)間內我國制漿造紙自控及儀表的控制水平會(huì )有一個(gè)飛躍。(divid)