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　　編者語：制漿造紙生產的自動控制，過去應用的范圍十分有限，主要集中在制漿過程的局部簡單儀表控制和紙機的電氣傳動控制方面，大量的控制內容是通過現場人工調整實現的。改革開放以來，通過國外先進技術產品的引進，以及借鑒相關行業自動控制方面的經驗，自動控制在造紙生產中逐步得到了應用,正朝著整廠集中控制的方向發展。近年來，許多廠家在生產過程的重點環節進行了自控系統的技術改造，如蒸煮控制、盤磨控制、配漿控制、上漿流送控制、紙機傳動、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制漿過程

　　制漿過程的自動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。從過程控制的層面上來說，一方面對生產過程的電動機和電磁閥進行邏輯、順序的控制；另一方面對罐類和工藝管道上的各種閥門進行工藝參數的調節。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品不多，相當部分企業在制漿過程中自動化程度普遍不高。近些年盤磨、擠漿機、熱分散等設備在自動化控制方面有了較大的進步，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，對提高和穩定產品質量，取得了一定效果。

　　制漿生產的自動控制系統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進行單回路或多回路的自動控制。許多廠家一直延用至今，基本上是一種獨立、分離的控制。隨著電子技術的發展，從20世紀80年代開始，以PLC為主流產品的控制器得到了普遍的應用。由于初的PLC控制器以邏輯、順序控制為主，形成了一方面采用PLC控制器進行電動機、電磁閥的聯鎖和控制；另一方面采用二次儀表作為控制器來進行單回路或多回路的自動調節控制。從80年代末期開始，PLC控制器的功能和技術概念發生了重大變化，以一個過程控制系統的面貌出現；而且在組態方便性和靈活性上有了很大改善，以其容量、速度、字長、周期等為指標，形成了系列產品，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的局部自動控制中得到了普遍的應用。

　　新型操作終端的出現和CRT顯示技術的進步，特別是PLC控制器通訊能力的加強，使智能的、動態的人機界面越來越多地應用在制漿生產的關鍵控制點，如蒸球、磨漿、配漿等部分，在被控現場配置液晶或等離子顯示真彩操作終端，可方便的與PLC聯接，融入控制器的操作系統中。觸摸式界面在用戶規定的刷新時間內提供各種實時數據，顯示相關狀態參數、設定值與實測值，且以數字量形式或棒圖形式顯示組態相關參數圖形；同時，觸摸式界面還具有各種操作功能，可進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過程的整體和局部信息，利用上位計算機，對生產過程進行集中監測、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面中，觀察到生產過程的狀態，并在專用的操作終端上或直接在控制顯示器上對生產過程的各項工藝參數進行控制。

　　制漿造紙的生產過程，從控制上來說，是一個多設備協調的聯動系統，尤其是企業向著大規模化的方向發展，原有落后的控制方式越來越不能滿足生產的要求。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，是利用計算機技術對生產過程進行集中監測、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術。它是由計算機技術、信號處理技術、測量技術、通信網絡技術、CRT顯示技術和人機接口技術相互滲透發展起來的。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現場控制站，而將操作和監視功能集中在一個或多個操作站。它從硬件上采用標準化、模塊化和系列化產品，系統上各工作站是通過網絡接口相聯接的，各工作站能完全獨立地運行。系統的實時控制網絡使系統資源共享，對系統結構組態進行在線修正、在線維修。它的突出優點是系統的硬件和軟件都具有靈活的組態和配置能力。軟件的開放性尤為突出。

　　制漿造紙生產過程的DCS控制系統包括若干個子工段控制系統：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。每個控制子系統既有著相對的獨立性，又彼此互相聯系。因此整個系統采用控制環節分散、數據處理集中的方式，即多操作站的DCS系統。DCS通過系統總線把車間和各工段的DCS聯成一個網絡。各DCS子系統主要由基本I/O單元、過程主站、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，再加上生產現場的檢測儀表和執行機以及控制中心組成一個完整的造紙生產的自動控制系統。DCS控制系統的系統結構一般分為過程控制級、自動化級和現場級。系統硬件配置一般為：

　　●工業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化中心控制系統。

　　●操作顯示終端作為現場人機界面。

　　●分布式遠程控制站作為控制單元。

　　過程控制級的操作界面采用工業控制計算機，使用標準軟件和網絡，以實現過程診斷、過程監視、控制及信息管理。標準的顯示和操作窗口,實時顯示工藝流程控制點的過程參數，操作員可以很方便地通過動態畫面，實時監視設備狀態，如液位高低，閥門開度、電機啟停等；同時，根據該工段的工藝流程需要，及時對設備進行控制。對于調節回路有兩種控制方式，即自動調節和手動調節。當點擊畫面上的自動手動旋轉開關，可以切換自動手動方式。在自動狀態下，調節回路由PLC進行控制，自動調節閥門的開度。此時，若點擊閥門，將出現提示窗口，提示此時是處于自動狀態下，不能手動調節閥門。若處于手動狀態下，操作工可以自行調節閥門開度。發現異常事件，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，故障診斷及報表打印；也可保存生產報表及報警信息。過程控制級的PC機，通過生產管理網絡，接受中心PLC的生產數據，向經營管理網絡傳送各類生產數據及接受各類生產任務。過程控制站的控制能力至關重要，主要以控制功能塊的能力、數量、組態方便性和靈活性來衡量；過程控制站的可靠性和環境適應性同樣重要，可通過冗余配置使其可靠性更高，但目前在造紙生產線的應用還很少見，其主要考慮的是其性能價格比的原因。

　　自動化級均采用裝有單處理器或多處理器的大型PLC控制器。自動化級與過程控制級的通訊由工業以太網實現。與現場級的通訊由PROFIBUS-DP通訊網絡實現，作為一部分的中心控制單元，根據工藝要求控制現場設備的運行狀態。完成各現場PLC所組成的子系統之間的協調控制。目前較為普遍的配置是采用大型控制器組成自動化中心控制系統，即過程控制級。系統容易擴展和具備網絡通訊能力；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。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微機，作為普通級操作員站，操作員可通過上位機對現場設備進行操作和控制。