精細(xì)化纖的解決之道

　　前言

　　蘭精集團(tuán)是全球領(lǐng)先的木質(zhì)纖維生產(chǎn)和銷售商。在纖維生產(chǎn)加工過程中，公司使用現(xiàn)代化控制技術(shù)提高系統(tǒng)效率。統(tǒng)一的高水平質(zhì)量控制是控制系統(tǒng)的核心要求。在貝加萊APROL控制方案的協(xié)助下，公司的工程師們有能力達(dá)到這一高標(biāo)準(zhǔn)。

　　傳說(shuō)5000多年前，埃及人非常崇尚亞麻材料，稱之為“編織的月光”，它被用來(lái)制作牧師、法老和木乃伊的衣物。想象一下古埃及人會(huì)用多么美妙的比喻來(lái)形容用粘膠纖維和溶解性纖維制作的現(xiàn)代纖維材料吧!相比自然亞麻，這些現(xiàn)代纖維不僅穿著舒適，功能優(yōu)良，易于加工，而且其杰出的特性開拓了無(wú)數(shù)嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域，覆蓋了衛(wèi)生、醫(yī)藥、化妝品、建筑、輪胎、汽車等行業(yè)。

　　蘭精集團(tuán)是世界最大的纖維生產(chǎn)商和行業(yè)先驅(qū)之一，其生產(chǎn)的纖維來(lái)自可再生木材提取物。這一全球性的公司總部位于奧地利蘭精，那里運(yùn)行著世界最龐大的綜合性粘膠纖維生產(chǎn)設(shè)備。

　　公司在全球的成功基礎(chǔ)是各種生產(chǎn)設(shè)施能夠不斷地適應(yīng)滿足來(lái)自全球的市場(chǎng)需求。不斷對(duì)生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行必要的現(xiàn)代化擴(kuò)建是成功所必需的。如果無(wú)法對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，那么成功就無(wú)從談起。

　　自從2002年以來(lái)，蘭精就開始在很多領(lǐng)域使用貝加萊的APROL過程控制技術(shù)。

　　尋求完整的解決方案

　　六年前，蘭精公司就開始尋找新系統(tǒng)以代替最初由他們開發(fā)的LAGMS控制系統(tǒng)。“雖然我們的控制系統(tǒng)具有高魯棒性且易于操作，但它無(wú)法滿足諸如在系統(tǒng)安全方面日益增加的要求，所以我們開始尋找替代品，”蘭精公司過程控制技術(shù)代表PeterNikolic解釋道。那時(shí)，蘭精使用德國(guó)供應(yīng)商的控制系統(tǒng)和美國(guó)供應(yīng)商的可視化軟件。然而，這一方案無(wú)法滿足針對(duì)同一標(biāo)準(zhǔn)的所有要求，該標(biāo)準(zhǔn)將應(yīng)用于整個(gè)工廠的纖維生產(chǎn)線。“系統(tǒng)并非完整的解決方案，不能滿足所有主要的需求，因此我們需要一個(gè)新的控制系統(tǒng)，”PeterNikolic對(duì)于他們的決定指出了關(guān)鍵一點(diǎn)原因。

　　安全的運(yùn)行和可靠的過程監(jiān)控是蘭精自動(dòng)化方案的基本要求

　　雖然來(lái)自貝加萊的控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)在公司很多不同領(lǐng)域運(yùn)用，但是當(dāng)時(shí)的情況有所不同，在2002年，公司面對(duì)眾多潛在合適的“候選者”。然而，完整的貝加萊系統(tǒng)方案還是脫穎而出，其能夠安裝在多個(gè)站點(diǎn)完成不同的用途，這也是蘭精的工程師如今可以通過貝加萊的終端進(jìn)入整個(gè)工廠所有系統(tǒng)的原因。“因?yàn)橐磺卸际锹?lián)網(wǎng)的，我能夠通過任何PC監(jiān)控、運(yùn)行或?yàn)橄到y(tǒng)編程，”蘭精的控制技術(shù)專家解釋道。

　　貝加萊方案的高速數(shù)據(jù)處理功能也有助于最終贏得蘭精公司的青睞，正如PeterNikolic所說(shuō)。“高性能的處理器數(shù)據(jù)處理率在1毫秒內(nèi)，這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是非常重要的。”

　　高質(zhì)量控制保證系統(tǒng)安全

　　如此高質(zhì)量的控制是可以實(shí)現(xiàn)的。它直接影響到系統(tǒng)安全，這正如最近完成的項(xiàng)目所顯示的，該項(xiàng)目中的蒸發(fā)器使用了APROL技術(shù)。蒸發(fā)器在纖維生產(chǎn)中起到了重要的作用。在典型的粘膠加工過程中，通過加入燒堿和二硫化碳，木漿轉(zhuǎn)化為一種可紡形態(tài)。形成的紡織材料在濕紡過程中進(jìn)一步加工細(xì)紡成粘膠長(zhǎng)絲。紡絲浴中留下了水和硫酸鈉。為了使紡絲不間斷運(yùn)行，在整個(gè)生產(chǎn)過程中不斷注入的水必須再次除去。蘭精開發(fā)并獲得專利的膨脹式真空蒸發(fā)器正是用于這一目的。系統(tǒng)多個(gè)加熱器把紡絲浴加熱到105°C。從十一個(gè)蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽用于加熱器加熱或冷卻塔冷凝。蘭精最新的蒸發(fā)系統(tǒng)使用這一方式可以每小時(shí)從紡絲浴中除去25噸水。

　　化纖生產(chǎn)線：APROL過程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)也增加了系統(tǒng)的安全性

　　這同樣證明了APROL系統(tǒng)新控制概念的與眾不同和優(yōu)勢(shì)卓著。舊的控制系統(tǒng)只能夠改變熱傳導(dǎo)液用量，但無(wú)法直接指定蒸發(fā)量。“另一方面，APROL系統(tǒng)可以定義我們想達(dá)到的蒸發(fā)值，”Martin Reiter解釋道，他是蘭精公司生產(chǎn)循環(huán)領(lǐng)域設(shè)計(jì)、指揮和監(jiān)控方面的負(fù)責(zé)人。“然后系統(tǒng)自動(dòng)遵循不同的控制來(lái)完成準(zhǔn)確的設(shè)定值，”蘭精公司控制開發(fā)部負(fù)責(zé)人Bernhard Voglauer博士補(bǔ)充道。

　　診斷功能簡(jiǎn)易優(yōu)化

雖然系統(tǒng)主要為持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行而設(shè)計(jì)，但是一些加載變化和開關(guān)機(jī)程序必須同樣被控制。當(dāng)開機(jī)時(shí)，快速安全無(wú)超調(diào)地達(dá)到想要的運(yùn)行溫度很重要。“每分鐘的時(shí)間損失對(duì)公司來(lái)說(shuō)都是花費(fèi)，但是即使是微弱的超調(diào)也會(huì)嚴(yán)重?fù)p害加熱器，”Martin Reiter指出。談起這個(gè)問題，公司啟動(dòng)了一個(gè)內(nèi)部項(xiàng)目來(lái)進(jìn)一步減少開機(jī)時(shí)間。“APROL系統(tǒng)使我們輕而易舉地就辦到了，” Voglauer博士解釋道。“APROL趨向于讓你輕松將最重要的值可視化，這樣可以很容易識(shí)別潛在的優(yōu)化。不僅如此，還可以在線改變參數(shù)從而立即檢查性能。作為控制技師，我的確很贊賞這些。”蘭精的董事們同樣對(duì)結(jié)果非常滿意：“我們現(xiàn)在已經(jīng)做到了，蒸發(fā)器可以安全地作為公司的新標(biāo)準(zhǔn)，”Peter Nikolic聲明。

　　蘭精公司是世界最大的人造絲生產(chǎn)商之一。來(lái)自貝加萊的現(xiàn)代化控制技術(shù)確保了蘭精奧地利總部生產(chǎn)過程中持續(xù)的閉環(huán)控制和監(jiān)控。

　　系統(tǒng)模擬縮短調(diào)試時(shí)間

　　蘭精未來(lái)的目標(biāo)是運(yùn)用模擬來(lái)完成這一步驟。“我們最近模擬了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。在系統(tǒng)投入運(yùn)行之前，我們能夠辨識(shí)和糾正大量微小誤差，”PeterNikolic分享道。經(jīng)過數(shù)月MATLAB/Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真后，專家們的工作進(jìn)入了下一步：自動(dòng)代碼生成。這樣就排除了手動(dòng)步驟，而這在過去將MATLAB/Simulink生成的控制法則傳輸?shù)娇刂栖浖惺潜仨毜摹！澳壳埃覀兊谝粋€(gè)參考項(xiàng)目接近完工了，”BernhardVoglauer博士自豪地說(shuō)道。

　　將來(lái)，蘭精的工程師也能依靠諸如貝加萊軟件方案這樣的外部知識(shí)。不久貝加萊將提供代碼生成工具，通過AR4MATLAB/Simulink插件自動(dòng)生成代碼。

　　蘭精公司簡(jiǎn)介：

　　成立時(shí)間：蘭精造紙廠始創(chuàng)于1892年，1938年改名蘭精股份公司

　　員工人數(shù)：全球約6000人

　　年?duì)I業(yè)額：12.6億歐元(2007年)

　　公司地址：蘭精(奧地利)、印度、中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、捷克

　　產(chǎn)品&服務(wù)：在紡織和非織布行業(yè)，蘭精集團(tuán)都是全球領(lǐng)先的纖維生產(chǎn)商。公司也從事工程和系統(tǒng)生產(chǎn)業(yè)務(wù)。

　　網(wǎng)址：www.lenzing.com