ARMxy控制器在造纸干燥部的应用:温度波动降低至±1℃
在山东某特种纸生产车间,工艺主任老李正通过BLRAT+OpenPLC界面,调整新上线的15#纸机干燥曲线。"以前换品种要带五六个人调半天阀门,现在点几下屏幕就能自动匹配温度参数",他指着监控屏上平稳的温控曲线说道。这背后是一套基于ARMxy控制器的干燥部蒸汽调节系统,解决了长期困扰该厂的三大痛点。
一、问题现场:干燥不均带来的质量噩梦
该厂生产80-230g/m²的多种工业用纸,干燥部由32个烘缸组成。传统控制方式下,操作工需根据车速手动调节各段蒸汽阀门,导致:
纸幅两边温差经常超过5℃,产生"荷叶边"缺陷
克重切换时需2小时工艺调整,每年浪费原纸超200吨
蒸汽压力波动造成烘缸表面温度漂移±3℃以上
二、系统架构:从测温到执行的闭环控制
项目团队设计的解决方案包含三个关键层:
感知层:采用非接触式红外测温仪(0-10V输出),每10秒扫描烘缸表面温度,通过Y-AI板将数据上传至ARMxy控制器BL370
控制层:根据纸机速度动态计算各烘缸设定值,采用模糊PID算法处理滞后效应
执行层:Y-AO板输出4-20mA信号驱动气动调节阀,并实时读取阀门开度反馈(关键创新点)
三、实施亮点:工艺与自动化的深度耦合
速度-温度耦合模型:建立车速与各烘缸温度的对应关系库,换产时自动加载预设曲线
阀门防震荡逻辑:在AO板内嵌死区控制算法,避免气压微小波动导致的阀门频繁动作
远程调试接口:工艺人员通过VPN连接BLRAT系统,可上传新的温度曲线而不影响PLC主程序
四、量化效益:看得见的提升
系统运行6个月后的数据对比:
指标 | 改造前 | 改造后 | 提升幅度 |
温度控制精度 | ±3℃ | ±0.8℃ | 73% |
克重切换时间 | 120min | 45min | 62.5% |
蒸汽单耗 | 1.8t/t | 1.53t/t | 15% |
质量投诉率 | 3.2% | 0.7% | 78% |
五、经验沉淀:值得复用的三个实践
红外测温点选择:应避开冷凝水聚集区域,最佳安装角度为烘缸切向30°位置
阀门特性测试:项目实施前必须做全开-全关响应测试,不同品牌阀门动态特性差异显著
工艺数据治理:历史温度记录需先进行异常值清洗,否则会影响控制模型训练
该案例的成功印证了工业物联网在传统造纸领域的落地价值。正如厂长在项目总结会上所言:"这不是简单的设备升级,而是通过数据流重构了我们的生产知识体系"。目前,该方案已在该企业集团内部3个生产基地推广,并正在向纺织、食品等连续干燥场景延伸。