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从Navigator集团Cacia浆厂案例看高级过程控制系统在苛化工段的应用

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战。最终，经过安德里茨杰出的运输团队精确的计算，这些阻碍得以一一解决。到达现场后，分离的两半烘缸由技术工人现场组装并焊接在一起，一台起重达650吨的巨型履带式起重机将巨大的缸体穿越厂房房顶吊装到机位上。这是目前世界上最大的高精度单光纸焊接钢制扬克缸，它将作为一台新的PrimeLine单光纸机的关键部件，用于生产特种纸。从Navigator集团Cacia浆厂案例看高级过程控制系统在苛化工段的应用本刊讯（Navigator 消息) 为了提高制浆和回收工段的稳定性，Navigator集团位于葡萄牙的Cacia工厂（Cacia mill）将在线分析与高级过程控制系统（advanced process controls, APCs）结合起来，提高产量的同时也降低了原料和能源消耗。Cacia工厂年产能37万吨，主要生产漂白桉木浆，用于高质量壁纸、滤纸、卷烟纸等多种特种纸生产。2018年初，为了提高制浆黑液的回收处理效率，Cacia引入了维美德多点在线液体回收分析器（multi-point online Recovery Liquor Analyzer）和高级苛化过程控制系统（Causticizing Optimizer APC），通过链接后台的维美德自动化和信息系统平台进行过程控制。在安装高级控制系统之前，多采用人工控制，回收锅炉中的苛化反应和产生的白液质量都不易于管理和优化，而高级控制系统提高了反应的稳定性和苛化效率，产出白液和白泥水平更稳定。此外，该系统还能够检测并诊断一些人工控制无法观察到的工艺参数，有利于后续优化分析和改良。Cacia浆厂经理Fernando Martins表示，在制造桉木浆时，产生了大量的黑液，为了回收工段的白液质量，使苛化反应更加稳定，减少苛化工段石灰消耗，工厂引入了APC高级过程控制系统。图1 维美德高级分析器通过连接六个测量器进行分析图2 优化之后整个流程反应更加平稳可控表1 前后主要工艺参数对比绿液TTA，以Na2O为例/（g/l）苛化率/%白液AA，以Na2O为例/（g/l）126.778.7104主要工艺参数（KPI）人工控制APC127.781.0107.1如图1所示，优化控制系统包括六个在线测量
工具，测量从溶解池到最终白液生成的各个阶段
反应。
如图2和表1所示，在线测量和高级控制系统
使整个化学反应过程更加稳定，苛化效率由原来的
78.7%提高至81.0%，白液中活性碱（以Na2O为例）
的比例提高了3%，由104g/l提高至107.12g/l。
Fernando Martins还表示，通过高级过程控
制，避免了石灰的过度使用，降低了洗涤频率和维
护成本。

技术信息
INFORMATION

77
Jun.
, 2019 Vol.40, No.12
China Pulp & Paper Industry
不仅于此，该系统还对绿液冷却和石灰添加进行了优化，在苛化过程中，石灰消化器温度过高时，需要减少石灰的使用，但是减少的同时又会降低生成的白液的质量，这是一个对浆厂来说比较难解决的问题。对此，高级过程控制系统通过对绿液的冷却处理控制消化器沸腾过程，优化消化器的反应流程，有效避免后续过滤器的白液溢流现象，提高反应效率，使浆厂充分利用回收锅炉最终产生的白液和白泥。Smurfit Kappa首届包装设计大赛，引发世界对多种包装技术的思考本刊讯（Smurfit Kappa 消息) 第一届主题为“创造更好的地球”包装设计大赛由全球领先包装集团SK首次倡议并举办。这次从全球征集的创造性包装技术方案超过300个。来自德国的自由产品包装技术设计师Eric Haas提出了一种可用于托盘的塑料拉伸包装的替代品，以保证在运输和储存期间保持良好的稳定性。Haas的创意是：用纸设计出一个网状结构，从而保证不同形状和大小的托盘安全稳定性。同时材质本环保，完美取代原先的塑料制品。他在获奖感言中提到：“我很喜欢这种以环保为主题的挑战。这本身就是一个不断创新的过程，我很高兴我的作品最终能够脱颖而出。同时评审组能够肯定我的作品潜力，这一点也很让我激动。我希望有一天我的技术设计作品能够变为真正的产品。”来自维也纳的Kerstin Fischbacher开发了一种完全以纸为原材料的包装，这种包装可保持巧克力的最佳食用温度，并能用于电子商务销售渠道中，击败其他参赛作品拔得头筹。Fischbacher提出用纸浆制成一种隔热的包装来保持巧克力的温度。尽管这个设计和发泡聚苯乙烯（EPS）有很多相似之处，比如外形、隔热性能
等，但是这确实是第一个用纸浆制成的包装，完全
达到可回收、可降解的目标。
对于提出这种创意技术方案，Fischbacher表
示：“这是我第一次获奖，这足以说明平日里我利
用闲暇时间在这方面的钻研和研究是值得和有意
义的。这种感觉太棒了，而且很感谢未来有机会将
这个想法完善并向前推进。”
这次的环保包装技术挑战赛旨在激励全世界
的设计同行致力于解决可持续包装领域的实际问
题，也帮助SK集团在全球可持续发展事业上向前
迈进了一步。
针对纸类包装技术，今年5月份。全球领先的
独立市场研究咨询公司英敏特也曾提出了2019年
及未来全球包装行业的四大技术发展趋势，它们分
别是：
第一，互联式包装，开发多种技术助力品牌将
实体包装与虚拟世界相连接，连接包装和网络世界
的技术日益进步，人们对互联式包装的兴趣也被再
次点燃。品牌可以通过多种方式与包装虚拟相连，
包括二维码和其他图形标记、近场通信（NFC）、
射频识别（RFID）、蓝牙和增强现实（AR）等。
第二，循环回收技术，这将推动优质再生材料
的产能，在新包装中使用回收材料，使品牌有机会
通过差异化定位，顺应消费者对回收的认识。
第三，重塑包装箱，随着越来越多的消费者在
网上购物，品牌必须建立完整的电商包装策略以
应对这一需求。
第四，零塑料倡议和技术，“零塑料”一词看似
简单，却没有统一的定义。即使是零塑料包装也通
常包含植物基塑料，这表明对零塑料的界定并不明
确。品牌应立即采取行动，可以通过改用广受认可
的包装材料确保在新兴的零塑料市场中占有一席
之地，亦可参与讨论，明确解释塑料包装对产品的
好处，消除人们对塑料污染的顾虑，提供合适的解
决方案，处理包装使用寿命到期时的问题。

技术信息
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第40卷第12期 2019年6月

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过程控制系统(DCS系统原理)精选

过程控制系统(DCS系统原理)精选

过程控制系统（DCS系统原理）精选过程控制系统，又称分布式控制系统（DCS），在现代工业生产中发挥着举足轻重的作用。

DCS系统原理以其高度集中、分散控制的特点，为生产过程提供了稳定、高效的保障。

下面，让我们一起来深入了解DCS系统的核心原理。

一、DCS系统概述DCS系统是一种以计算机技术、通信技术和控制技术为基础，实现对生产过程进行实时监控、操作和管理的控制系统。

它将整个生产过程划分为若干个子系统，通过分散控制、集中管理的方式，确保生产过程稳定、高效运行。

二、DCS系统原理1. 分散控制DCS系统采用分散控制原理，将复杂的工业生产过程分解为若干个相对简单的子过程。

每个子过程由相应的控制器进行实时监控和控制，降低了系统故障的风险，提高了生产过程的可靠性。

2. 集中管理虽然DCS系统采用分散控制，但整个生产过程仍需进行集中管理。

DCS系统通过高速通信网络将各子系统的数据实时传输至中央控制室，操作人员可以在中央控制室对整个生产过程进行监控、调整和优化。

3. 模块化设计4. 开放式通信协议DCS系统采用开放式通信协议，便于与其他系统进行集成。

这使得DCS系统可以轻松地与企业管理系统、数据库等实现数据交换，为企业生产提供全面的信息支持。

5. 故障诊断与处理DCS系统具备强大的故障诊断和处理能力，能够实时监测系统运行状态，发现异常情况及时报警，并采取相应措施进行处理，确保生产过程不受影响。

三、DCS系统在现代工业生产中的应用1. 石化行业：DCS系统在石化行业中应用广泛，用于对炼油、化工等生产过程进行控制，提高产品质量和产量。

2. 电力行业：DCS系统在发电厂、电网调度等领域发挥着重要作用，保障电力系统安全、稳定运行。

3. 冶金行业：DCS系统应用于冶金行业的烧结、炼铁、炼钢等工序，提高生产效率，降低能耗。

4. 环保行业：DCS系统在污水处理、烟气脱硫等环保领域具有显著效果，助力企业实现绿色生产。

DCS系统原理在现代工业生产中具有广泛的应用前景，为企业提高生产效率、降低成本、保障安全生产提供了有力支持。

过程装备控制技术及应用实例

过程装备控制技术及应用实例


10.1过程控制系统设计概述--控制方案确定
3. 被控变量的检测与变送
测量元件安装位置不当及测量仪表本身特性等,易引入纯滞后。
使测量信号不能及时反映被控参数的实际值, 引起测量动态误差, 降低过程控制系统的控制质量。
y,z
y z
o
τm
Tm+τm
t
10.1过程控制系统设计概述--控制方案确定
10.1 过程控制系统设计概述---步骤
1.熟悉系统的技术要求或性能指标 2.建立被控过程的数学模型 3.确定控制方案 4.根据系统的动态和静态特性进行理论分析与综合 5.实验验证
6.工程设计 7.工程安装 8.控制器的参数整定
10.1 过程控制系统设计概述--控制方案确定
1.被控变量的选择
① 尽量选用对产品的产量和质量、安全稳定生产、经济运行等具有决 定性作用、并且可以直接检测的工艺参数作为被控变量（直接变量）。 被控变量要兼顾工艺上的合理性和检测仪表的可行性、可靠性。 ② 当直接变量难以获得，或检测滞后较大时，应选取与直接变量具有 单值函数关系的间接变量作为被控变量。间接变量对直接变量应具有较 高的控制灵敏度。 ③ 当直接变量不可测量时，往往可以采用推断控制获得实际取值。寻 找与直接变量存在一定函数关系、可靠、容易测量的辅助变量。
10.1 过程控制系统设计概述--控制方案确定
2.控制变量的选择
干扰通道
F(s)
两条通道的过程参数不一
Q(s) Gf(s) Go(s) Y(s)
定相同，其对系统的影响 也不一样。
控制通道
10.1过程控制系统设计概述--控制方案确定
2.控制变量的选择---干扰通道特性对控制质量的影响
1) 干扰通道静态增益Kf对控制质量的影响 Kf越小越好,以减弱扰动对被控参数的影响； 2) 干扰通道时间常数Tf对控制质量的影响
PLC在化工工艺中的应用案例剖析

PLC在化工工艺中的应用案例剖析

PLC在化工工艺中的应用案例剖析一、引言在当今化工领域，自动化技术的应用已经成为提高生产效率和产品质量的重要手段之一。

而可编程逻辑控制器（PLC）作为自动化控制系统的核心，在化工工艺中的应用也越来越广泛。

本文将从实际案例出发，剖析PLC在化工工艺中的应用，并探讨其优势和价值。

二、案例一：化工生产过程控制某化工企业的生产线中需要对液体药品的配方、搅拌、温控等过程进行自动化控制。

通过PLC系统的设计和应用，实现了以下效果：1. 智能配方控制：PLC系统通过连接计量传感器、泵阀等装置，根据配方要求自动控制药品的配比，确保精准的配方结果，避免了人为操作带来的误差。

2. 稳定搅拌控制：利用PLC系统对搅拌机的启停、转速等参数进行控制，实现了液体药品的均匀搅拌，保证了产品质量的一致性。

3. 温度自动控制：通过连接温度传感器和加热设备，PLC系统可以实时监测和调节药品的温度，在合适的范围内保持温度的稳定性，提高了生产效率和产品质量。

三、案例二：安全监控与报警系统在化工工艺中，安全事故的发生可能会给企业带来巨大的损失和人员伤亡。

因此，建立可靠的安全监控与报警系统是至关重要的。

PLC 系统在该案例中发挥了重要作用：1. 监测关键参数：PLC系统连接了各种传感器，如压力传感器、液位传感器、温度传感器等，实时监测工艺参数，并通过界面显示，让操作人员能够清晰了解当前的工艺状态。

2. 报警系统：当检测到异常参数超出设定范围时，PLC系统会立即触发报警机制，通过声光报警装置或者自动断电等方式，提醒操作人员采取相应的紧急措施，防止事故发生。

3. 数据记录与分析：PLC系统还可以实现对关键参数的数据记录和分析，通过统计和分析历史数据，预测潜在的安全隐患，以提前采取措施防范安全事故的发生。

四、案例三：自动化供料和储存系统在化工生产中，原料供应和储存是关键的环节。

PLC系统在该案例中的应用使得供料和储存变得更加高效和自动化：1. 自动配料：PLC系统通过连接计量传感器、输送设备等，实现自动化的原料配料过程。

霍尼韦尔DCS的变迁看过程自动控制系统的发展

霍尼韦尔DCS的变迁看过程自动控制系统的发展

摘要：本文主要通过回顾霍尼韦尔公司DCS系统的30多年发展历程，重点介绍霍尼韦尔新一代Experion PKS系统的一些主要特征，以此分析工业自动化过程控制系统的发展趋势。

关键词：DCS,TDC200,TDC300,Experion PKS,控制网络,过程控制器,集散控制。

1 前言自从霍尼韦尔公司在1975年推出世界上第一套DCS系统TDC2000至今已经过去30多年的时间，过程自动化控制系统发生了巨大的变化。

回顾一下霍尼韦尔公司DCS系统的变迁过程，关注霍尼韦尔新一代Experion PKS系统，对我们了解当前DCS发展动态，把握将来的发展趋势具有非常积极意义。

2 霍尼韦尔公司DCS回顾2.1 TDC2000系统在1975年霍尼韦尔公司推出TDC2000系统以前，过程工业控制还处在过程仪表自动化控制时代，国外使用电动仪表，而国内还处于主要使用气动仪表，刚开始尝试使用电动仪表阶段。

生产过程对自动化控制要求相对较低，主要是保证生产稳定及相对安全运行。

无法或难以实现复杂控制，更谈不上先进或优化控制，生产效率相对较低，能耗大，产品成本高。

尽管这时已经出现了各种型号的计算机，并且很多人试图将计算机用于过程控制，但是由于没有很好地解决由于计算机故障而带来的生产损失和安全隐患问题，因而无法真正实现将计算机用于生产过程控制。

TDC2000的推出，其重要意义在于提出并实现了集散控制的概念。

集中操作和管理，实现各回路或设备之间更加协调运行，以提高生产运行稳定性和安全性；分散控制，实现危险分散和隔离，并且易于安装和维护。

30多年的实践证明，集散控制概念是计算机过程控制的一个基本原则。

这个概念不仅今天没有过时，而且在以后相当长的时期内都将是计算机过程工业控制的一个主导路线。

根据集散原则，整个TDC2000的基本功能分布特点是：控制网络采用单层冗余结构；操作站负责操作与处数据存储；不同的控制器实现不同的过程控制等等。

这种基本功能分布至今还被有些控制厂商的DCS所采用的。