基于PLC的模糊控制在造纸过程中的应用

摘要:针对造纸过程的复杂性、工艺特点及要求，对造纸过程的水分控制提出了一种基于
PLC的模糊控制法，并介绍了模糊控制器的设计及其PLC实现法。实践表明，该控制器能满
足造纸过程对水分的工艺要求，且具有良好的普棒性。
关键词:模糊控制;造纸;水分;可编程逻辑控制器

Application of the Fuzzy Control Using in Paper Making Process Based on PLC
WEN Peng, BAI Rui-xiang
(College of Electronic Information and Automation, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300222,China)
Abstract: According to the complexity, techological characteristic and requirement of paper-making process, a fuzzy
control method based on PLC for the moisture control is presented in this paper,the design of fuzzy controller 'and
its PLC implementation method are introduced.It is proved in practice that the controller satisfies the technological
requirement for moisture in paper-making process,and has good robustness.
Key words:fuzzy control;paper making; moisture; PLC
    造纸工业抄纸过程有两个重要的被控参数，一
个是每平方米的纸张重量，简称定量;另一个为每平
方米的纸张含水量，简称水分。定量、水分直接影响
着产品的质量。定量的变化会影响纸张的均匀度、平
滑度、水分及物理强度等质量指标。纸页水分过高，
纸页易发皱，压光困难;水分过低，纸页则发脆容易
断裂，耐折度和撕裂度都将变差。不仅如此，保持纸
页水分的稳定，还可以降低蒸汽和纸浆的消耗量。实
现对纸页水分的严格控制，能显著提高产品质量，稳
定生产，降低能源和原料消耗，获得明显的经济效
益。然而，由于造纸过程是一个工艺复杂、随机干扰
多、滞后大、非线性、强藕合的时变系统，用常规的调
节方法很难达到控制要求。为使系统获得良好的控
制效果，必须采用更好的控制器。
    本文用基于S7-300PLC的模糊控制方法对某
1760纸机实施控制，实现水分控制的自动化，取得
了满意的效果。
1控制系统结构与原理
    在长达数十米的纸机流程中[1]，成纸水分的干扰
因素具有多样性和不确定性，纸浆传送网的车速不均
匀、热蒸汽的压力变化、热比值的变化、热汽缸内汽水
多少等等，而且烘干部有3组共20多只直径为lm
左右的烘缸，要以定量关系式准确地描述纸页在烘干
过程的机理是十分困难的，其中最主要的问题是成
纸定量、水分的藕合。