精細化纖的解決之道

　　前言

　　蘭精集團是全球領先的木質纖維生產和銷售商。在纖維生產加工過程中，公司使用現代化控制技術提高系統效率。統一的高水平質量控制是控制系統的核心要求。在貝加萊APROL控制方案的協助下，公司的工程師們有能力達到這一高標準。

　　傳說5000多年前，埃及人非常崇尚亞麻材料，稱之為“編織的月光”，它被用來制作牧師、法老和木乃伊的衣物。想象一下古埃及人會用多么美妙的比喻來形容用粘膠纖維和溶解性纖維制作的現代纖維材料吧!相比自然亞麻，這些現代纖維不僅穿著舒適，功能優良，易于加工，而且其杰出的特性開拓了無數嶄新的應用領域，覆蓋了衛生、醫藥、化妝品、建筑、輪胎、汽車等行業。

　　蘭精集團是世界最大的纖維生產商和行業先驅之一，其生產的纖維來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，那里運行著世界最龐大的綜合性粘膠纖維生產設備。

　　公司在全球的成功基礎是各種生產設施能夠不斷地適應滿足來自全球的市場需求。不斷對生產設施進行必要的現代化擴建是成功所必需的。如果無法對生產過程進行嚴密監控，那么成功就無從談起。

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

　　尋求完整的解決方案

　　六年前，蘭精公司就開始尋找新系統以代替最初由他們開發的LAGMS控制系統。“雖然我們的控制系統具有高魯棒性且易于操作，但它無法滿足諸如在系統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代表PeterNikolic解釋道。那時，蘭精使用德國供應商的控制系統和美國供應商的可視化軟件。然而，這一方案無法滿足針對同一標準的所有要求，該標準將應用于整個工廠的纖維生產線。“系統并非完整的解決方案，不能滿足所有主要的需求，因此我們需要一個新的控制系統，”PeterNikolic對于他們的決定指出了關鍵一點原因。

　　安全的運行和可靠的過程監控是蘭精自動化方案的基本要求

　　雖然來自貝加萊的控制系統技術已經在公司很多不同領域運用，但是當時的情況有所不同，在2002年，公司面對眾多潛在合適的“候選者”。然而，完整的貝加萊系統方案還是脫穎而出，其能夠安裝在多個站點完成不同的用途，這也是蘭精的工程師如今可以通過貝加萊的終端進入整個工廠所有系統的原因。“因為一切都是聯網的，我能夠通過任何PC監控、運行或為系統編程，”蘭精的控制技術專家解釋道。

　　貝加萊方案的高速數據處理功能也有助于最終贏得蘭精公司的青睞，正如PeterNikolic所說。“高性能的處理器數據處理率在1毫秒內，這對于我們來說是非常重要的。”

　　高質量控制保證系統安全

　　如此高質量的控制是可以實現的。它直接影響到系統安全，這正如最近完成的項目所顯示的，該項目中的蒸發器使用了APROL技術。蒸發器在纖維生產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，木漿轉化為一種可紡形態。形成的紡織材料在濕紡過程中進一步加工細紡成粘膠長絲。紡絲浴中留下了水和硫酸鈉。為了使紡絲不間斷運行，在整個生產過程中不斷注入的水必須再次除去。蘭精開發并獲得專利的膨脹式真空蒸發器正是用于這一目的。系統多個加熱器把紡絲浴加熱到105°C。從十一個蒸發器中產生的蒸汽用于加熱器加熱或冷卻塔冷凝。蘭精最新的蒸發系統使用這一方式可以每小時從紡絲浴中除去25噸水。

　　化纖生產線：APROL過程控制技術實現快速數據傳輸的同時也增加了系統的安全性

　　這同樣證明了APROL系統新控制概念的與眾不同和優勢卓著。舊的控制系統只能夠改變熱傳導液用量，但無法直接指定蒸發量。“另一方面，APROL系統可以定義我們想達到的蒸發值，”Martin Reiter解釋道，他是蘭精公司生產循環領域設計、指揮和監控方面的負責人。“然后系統自動遵循不同的控制來完成準確的設定值，”蘭精公司控制開發部負責人Bernhard Voglauer博士補充道。

　　診斷功能簡易優化

雖然系統主要為持續穩定的運行而設計，但是一些加載變化和開關機程序必須同樣被控制。當開機時，快速安全無超調地達到想要的運行溫度很重要。“每分鐘的時間損失對公司來說都是花費，但是即使是微弱的超調也會嚴重損害加熱器，”Martin Reiter指出。談起這個問題，公司啟動了一個內部項目來進一步減少開機時間。“APROL系統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，這樣可以很容易識別潛在的優化。不僅如此，還可以在線改變參數從而立即檢查性能。作為控制技師，我的確很贊賞這些。”蘭精的董事們同樣對結果非常滿意：“我們現在已經做到了，蒸發器可以安全地作為公司的新標準，”Peter Nikolic聲明。

　　蘭精公司是世界最大的人造絲生產商之一。來自貝加萊的現代化控制技術確保了蘭精奧地利總部生產過程中持續的閉環控制和監控。

　　系統模擬縮短調試時間

　　蘭精未來的目標是運用模擬來完成這一步驟。“我們最近模擬了一個復雜的系統。在系統投入運行之前，我們能夠辨識和糾正大量微小誤差，”PeterNikolic分享道。經過數月MATLAB/Simulink進行系統仿真后，專家們的工作進入了下一步：自動代碼生成。這樣就排除了手動步驟，而這在過去將MATLAB/Simulink生成的控制法則傳輸到控制軟件中是必須的。“目前，我們第一個參考項目接近完工了，”BernhardVoglauer博士自豪地說道。

　　將來，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。不久貝加萊將提供代碼生成工具，通過AR4MATLAB/Simulink插件自動生成代碼。

　　蘭精公司簡介：

　　成立時間：蘭精造紙廠始創于1892年，1938年改名蘭精股份公司

　　員工人數：全球約6000人

　　年營業額：12.6億歐元(2007年)

　　公司地址：蘭精(奧地利)、印度、中國、美國、英國、德國、捷克

　　產品&服務：在紡織和非織布行業，蘭精集團都是全球領先的纖維生產商。公司也從事工程和系統生產業務。

　　網址：www.lenzing.com