精细化纤的自动化解决之道 - 文章

精细化纤的自动化解决之道

作者：贝加莱工业自动化(上海)有限公司

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前言

兰精集团是全球领先的木质纤维生产和销售商。在纤维生产加工过程中，公司使用现代化控制技术提高系统效率。统一的高水平质量控制是控制系统的核心要求。在贝加莱APROL控制方案的协助下，公司的工程师们有能力达到这一高标准。

传说5000多年前，埃及人非常崇尚亚麻材料，称之为“编织的月光”，它被用来制作牧师、法老和木乃伊的衣物。想象一下古埃及人会用多么美妙的比喻来形容用粘胶纤维和溶解性纤维制作的现代纤维材料吧！相比自然亚麻，这些现代纤维不仅穿着舒适，功能优良，易于加工，而且其杰出的特性开拓了无数崭新的应用领域，覆盖了卫生、医药、化妆品、建筑、轮胎、汽车等行业。

兰精集团是世界最大的纤维生产商和行业先驱之一，其生产的纤维来自可再生木材提取物。这一全球性的公司总部位于奥地利兰精，那里运行着世界最庞大的综合性粘胶纤维生产设备。

公司在全球的成功基础是各种生产设施能够不断地适应满足来自全球的市场需求。不断对生产设施进行必要的现代化扩建是成功所必需的。如果无法对生产过程进行严密监控，那么成功就无从谈起。

自从2002年以来，兰精就开始在很多领域使用贝加莱的APROL过程控制技术。

寻求完整的解决方案

六年前，兰精公司就开始寻找新系统以代替最初由他们开发的LAG MS控制系统。“虽然我们的控制系统具有高鲁棒性且易于操作，但它无法满足诸如在系统安全方面日益增加的要求，所以我们开始寻找替代品，”兰精公司过程控制技术代表Peter Nikolic解释道。那时，兰精使用德国供应商的控制系统和美国供应商的可视化软件。然而，这一方案无法满足针对同一标准的所有要求，该标准将应用于整个工厂的纤维生产线。“系统并非完整的解决方案，不能满足所有主要的需求，因此我们需要一个新的控制系统，”Peter Nikolic对于他们的决定指出了关键一点原因。

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安全的运行和可靠的过程监控是兰精自动化方案的基本要求

虽然来自贝加莱的控制系统技术已经在公司很多不同领域运用，但是当时的情况有所不同，在2002年，公司面对众多潜在合适的“候选者”。然而，完整的贝加莱系统方案还是脱颖而出，其能够安装在多个站点完成不同的用途，这也是兰精的工程师如今可以通过贝加莱的终端进入整个工厂所有系统的原因。“因为一切都是联网的，我能够通过任何PC监控、运行或为系统编程，”兰精的控制技术专家解释道。

贝加莱方案的高速数据处理功能也有助于最终赢得兰精公司的青睐，正如Peter Nikolic所说。“高性能的处理器数据处理率在1毫秒内，这对于我们来说是非常重要的。”

高质量控制保证系统安全

如此高质量的控制是可以实现的。它直接影响到系统安全，这正如最近完成的项目所显示的，该项目中的蒸发器使用了APROL技术。蒸发器在纤维生产中起到了重要的作用。在典型的粘胶加工过程中，通过加入烧碱和二硫化碳，木浆转化为一种可纺形态。形成的纺织材料在湿纺过程中进一步加工细纺成粘胶长丝。纺丝浴中留下了水和硫酸钠。为了使纺丝不间断运行，在整个生产过程中不断注入的水必须再次除去。兰精开发并获得专利的膨胀式真空蒸发器正是用于这一目的。系统多个加热器把纺丝浴加热到105°C。从十一个蒸发器中产生的蒸汽用于加热器加热或冷却塔冷凝。兰精最新的蒸发系统使用这一方式可以每小时从纺丝浴中除去25吨水。

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化纤生产线：APROL过程控制技术实现快速数据传输的同时也增加了系统的安全性

这同样证明了APROL系统新控制概念的与众不同和优势卓著。旧的控制系统只能够改变热传导液用量，但无法直接指定蒸发量。“另一方面，APROL系统可以定义我们想达到的蒸发值，”Martin Reiter解释道，他是兰精公司生产循环领域设计、指挥和监控方面的负责人。“然后系统自动遵循不同的控制来完成准确的设定值，”兰精公司控制开发部负责人Bernhard Voglauer博士补充道。

诊断功能简易优化

虽然系统主要为持续稳定的运行而设计，但是一些加载变化和开关机程序必须同样被控制。当开机时，快速安全无超调地达到想要的运行温度很重要。“每分钟的时间损失对公司来说都是花费，但是即使是微弱的超调也会严重损害加热器，”Martin Reiter指出。谈起这个问题，公司启动了一个内部项目来进一步减少开机时间。“APROL系统使我们轻而易举地就办到了，” Voglauer博士解释道。“APROL趋向于让你轻松将最重要的值可视化，这样可以很容易识别潜在的优化。不仅如此，还可以在线改变参数从而立即检查性能。作为控制技师，我的确很赞赏这些。”兰精的董事们同样对结果非常满意：“我们现在已经做到了，蒸发器可以安全地作为公司的新标准，”Peter Nikolic声明。

系统模拟缩短调试时间

兰精未来的目标是运用模拟来完成这一步骤。“我们最近模拟了一个复杂的系统。在系统投入运行之前，我们能够辨识和纠正大量微小误差，” Peter Nikolic分享道。经过数月MATLAB/Simulink进行系统仿真后，专家们的工作进入了下一步：自动代码生成。这样就排除了手动步骤，而这在过去将MATLAB/Simulink生成的控制法则传输到控制软件中是必须的。“目前，我们第一个参考项目接近完工了，”Bernhard Voglauer博士自豪地说道。

将来，兰精的工程师也能依靠诸如贝加莱软件方案这样的外部知识。不久贝加莱将提供代码生成工具，通过AR4MATLAB/Simulink插件自动生成代码。

兰精公司简介：

成立时间：兰精造纸厂始创于1892年，1938年改名兰精股份公司
员工人数：全球约6000人
年营业额：12.6亿欧元（2007年）
公司地址：兰精（奥地利）、印度、中国、美国、英国、德国、捷克
产品＆服务：在纺织和非织布行业，兰精集团都是全球领先的纤维生产商。公司也从事工程和系统生产业务。
网址：www.lenzing.com(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/7/2012)


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