1、紙機濕部優化及在線控制過程系統智能化和傳感器技術的進展摘要：文中概述了紙機濕部優化及在線控制的現狀，紙機濕部優化及在線控制的主要參數。同時討論了紙機濕部優化的必要性及濕部在線測量控制的新近展，以及二者之間的相關性。通過采用先進的傳感器技術，對影響濕部的一些過程參數進行精確、可靠的測量，在基于計算機集成環境的過程系統智能技術，如知識庫系統、神經網絡、模糊邏輯和仿生優化等先進的的自動控制技術的支持下，能夠對紙機的濕部優化和有效的控制，達到提高紙機的可運行性和降低原料及化學品的消耗基于計算機集成環境的紙機濕部過程系統智能化是紙機濕部優化及在線控制發展的必然趨勢。關鍵詞：濕部，優化，過程控制，傳感器

2、智能化1前言隨著造紙工業的進步和信息技術的發展，在造紙工業控制與科研工作中，過程系統智能化的研究與應用日趨廣泛和深入，涉及了從制漿、漂白等制漿造紙工藝過程的各個環節，在煙道氣中氮、硫等有害物質的排放預測、廢水處理過程優化控制、水體質量評價、圖象分析技術、有機污染物毒性和可生物降解性預測等相關科研領域中，都有著成功運用的各種范例。智能技術包括知識庫系統、模糊邏輯、人工神經網絡、仿生優化算法等。紙機的濕部主要是指紙機的流漿箱，網部，壓榨部,流送等及所屬白水系統等。紙料的流送、脫水、成形主要通過紙機的濕部來完成。成紙的質量,印刷適性,物料消耗等都與紙機的濕部密切相關,其重要性是顯而易見。一臺紙機濕部

3、的狀態的好壞,決定了這臺紙機的生產效率和質量效率1。從紙機的發明，到濕部引起人們的關注，中間經過了很漫長的時間，最初的紙機車速很低，濕部的封閉程度也很差，這在很大程度上掩飾了濕部對紙機及成紙質量的作用。僅20多年以前，紙機的濕部還因為其復雜性，如濕部化學反應的不可逆性，時間依賴型，容易受到機械因素的影響等，以至于對其不能完全的理解或者控制它的行為2。人們對濕部及濕部化學控制的的認識的深入，主要來自于紙機車速的提高，白水系統的封閉，二次纖維的使用以及從酸性造紙向堿性造紙的轉變的壓力。隨著紙機的車速越來越高，所生產的紙種的定量越來越低，原材料的質量也越來越差，清水的用量越來越受到限制以及化學藥品的

4、添加量越來越高，使得整個造紙的過程變得越來越敏感和易于被干擾3。傳統的計算機的濕部控制，多為分散式的，單參數簡單控制，已經遠遠不能滿足濕部優化和在線控制的需要。近年來，隨著計算機、自動化、信息技術的飛速發展，出現了“智能輔助的過程系統優化”，它主要將人工智能和系統科學應用與過程系統的設計、合成、建模、優化、管理和控制，充分的利用專家知識，回歸模型方程，操作經驗、事故案例，等非結構化知識和模糊信息，對已有的數據進行挖掘和處理，改進現有的模型、算法和控制策略，達到過程系統優化。近年來的一些研究和應用表明通過利用“智能輔助的過程系統優化”可以使濕部和過程控制達到優化，使紙機以最低的成本取得最高生產效

5、率和質量。當然先進的生產系統還要依賴于可信的、精確的在線測量技術的發展，其中傳感器的智能化也是未來的主要發展趨勢。2紙機濕部的優化和過程控制參數2.1主要的影響參數隨著造紙工業的進步，對于一個現代化的高速紙機來說，其濕部的狀況對紙機的可運行性以及成紙的質量影響很大，對紙機的濕部進行優化和必要的控制已經成為必須。紙機濕部控制參數的選取和穩定可靠的測量技術，是紙機濕部進行優化和控制的先決條件。在紙機的濕部對其有影響的濕部參數很多，如電導率，pH值，陽離子需求量 (CD)，濁度，Zeta電位，氣體含量（游離的和溶解的氣體），留著率，灰分，水分（濕紙幅），溫度、濾水性能（游離度、打漿度），COD，以及

6、DCS物質含量等，濕部的這些參數的變化都會對紙機的運行及成紙的性質產生影響。而且很多參數之間都是相互聯系的，有的單個參數很難說明問題，就目前的發展趨勢來看，目前采用最多和以及被認為是有效的控制和優化參數主要有以下幾個，分別敘述如下：2.1.1總濃度及灰分濃度濃度控制是濕部人們最早認識到的問題之一，漿料短循環中濃度的變化會直接影響到紙頁縱向（MD）和橫向（CD）的定量分布。目前來說，隨著過程控制和測量技術的進步，在現代化的紙機中，漿料的濃度已經得到了非常精確有效的控制。濃度在這里所說的主要是白水的總濃度和灰分的濃度，而二者和留著率又是相關的。灰分濃度的變化會影響到成紙的強度和透氣度。此外，成紙在

7、縱向和橫向上灰分的分布不均，會對它的涂布和印刷性能產生影響。2.1.2電荷量（主要是陽離子需求量）對它的控制主要反映了控制紙料或漿料中帶電粒子（如纖維、細小纖維、填料粒子、溶解的和膠體的物質等）反應的能能力，是濕部穩定的基礎。它主要包括Zeta電位的測定和通過滴定的方法測量電荷需求量。溶解電荷（dissolved charge）一般指的是系統中與聚電解質相關的帶電基團，總的電荷量指的是溶解電荷量加上試樣中粒子的帶電的功能基。人們對溶解電荷的關注是從30多年前開始的，當時由于環境的壓力，制漿造紙工業不得不增加回用水的量，這樣就造成了溶解的和膠體的物質（DCS）的大量積累，其中多數帶有負電荷的基團

8、，容易與陽離子的助劑發生作用，不僅影響了其效果，而且對其它化學助劑的效果也會產生影響。這些陰離子的物質通常被稱為“陰離子垃圾”（anionic trash）或“干擾物質”。目前電荷量的確定主要依靠聚電解質滴定的方法。2.1.3脫氣控制氣體在漿料中主要以氣泡的形式和溶解的形式存在于漿料中。不同類型的紙機或者相同的紙機生產不同的紙種，其體的來源，含量也不相同4。對于一臺現代化的高速紙機來說，脫氣控制是必須的，紙機流送系統中，特別是短循環中氣體含量的變化會造成流漿箱壓頭的波動，而對成紙縱向質量產生影響，脫氣的方式主要有機械方法和化學方法，機械方法一般會在紙機的短循環中設置一個脫氣器，而化學的方法則主

9、要測用加脫氣劑的形式。如下圖1所示。2.1.4 DCS含量如上文2.2所述，DCS（Dissolved and Colloidal Substance）的產生主要來源于回用水量的增加，隨著白水的封閉程度越來越高，DCS不得不成為每一個關注濕部得造紙工作者考慮得問題之一，紙機水系統中DCS大量積累，進而造成了很多的問題，如泡沫、腐蝕、氣味、樹脂障礙和結垢等5。其中高濃度的無機鹽組分會造成紙機和管道系統腐蝕、結垢，并且會對成紙的物理和光學性質造成不利的影響6。另外，還有上文所述得“陰離子垃圾”問題。DCS物質成為濕部考慮一個主要因素之一。2.1.5水分含量造紙生產的操作過程是一個加水、脫水、保水等

10、的掌握水的過程。也就是說,從一開始要向紙料中加入大量的水以稀釋至適當的濃度,滿足工藝上的要求,然后以適合的流速上網,在網部先行脫除大量的水,繼而形成紙胎,進入壓榨部再進一步脫水,使濕紙幅獲得一定的干度和相應的濕強度,從而滿足了紙幅在抄造中各部間張力的要求,最后還要使成紙含留一定的水,以保證紙張經過壓光時能得到良好的光澤和平滑,并保證紙張在貯存中的尺寸穩定和具有其他良好的使用性能。顯而易見,水貫穿著造紙的全過程, 如何控制好濕部紙料水分,是紙機生產操作的首要條件。2.1.6 pH值pH值是濕部最早引起人們重視的參數之一，隨著濕部化學作用機理越來越被人們所認識應用,紙料體系pH 值控制的必要性也就

11、越顯得重要。pH 值影響到濕部化學的所有反應，特別是電荷水平以及化學要品和助劑的有效性,關系到細小纖維留著,填料留著、染色效果,膠料乳化,膠料留著等過程。另外pH值的突然改變會影響到紙機的運行性能。在不影響正常的生產的情況下紙張在pH 值較高條件下抄造,減少了設備的腐蝕,纖維獲得了較好的潤脹,提高紙業的強度而且可以多用填料,如碳酸鈣等。此外紙張表面的酸堿性還影響到了紙頁的印刷性能，在pH 值在7 以上時,油墨的干燥速度會隨堿性的增高而加。在造紙工業從酸性抄紙向中性抄紙的轉變中,流漿箱漿料pH 值選擇在6. 57. 2 范圍是適宜的。1。此外還有溫度、電導率等參數。溫度會影響到濕部化學反應的動力

12、學，樹脂的沉積以及紙頁的成形與脫水。另外溫度的升高還會影響到pH值。電導率的大小主要與漿料或白水中可能造成沉積的無機鹽的含量有關，因而可以作為測量系統的潔凈度的一種方式。3濕部在線測量及過程控制技術進展現在傳感器技術與以前想比已經有了很大的進步，與現在想比，最初的濕部傳感器只能進行單個參數的測量，能滿足一定程度上連續、動態測量的需要，但在長期的可靠性和精確性方面不能滿足自動控制的需要。現在的傳感器可以同時進行多參數的測量，具備處理復雜測量和自診斷的能力，遠遠優于最初。它提供了控制解決方案的最基本的單元。現代的測量技術已經可以整合進所測量的過程如果有必要的話甚至紙機內，各種的分析儀器已經實現了智

13、能化，能夠獨立操作，并且具備自診斷能力。就目前的發展趨勢來看，美國林產與造紙協會（AF&PA，American forest and paper Assn.）在其議程2020上定義的新的傳感器應如下特點2： a 可以工作在整個造紙過程的濃度范圍內 b 無阻流的方式（flow-through） c 傳感器單元采用簡單的設計方式，以增加可靠性，降低成本和維護。 d 能適應整個紙料的組成和粒徑范圍 f 能夠進行標定和標準化以上幾點是未來的傳感器技術的發展方向。3.1留著、灰分的測量精確可靠的在線測量技術是對濕部進行有效的優化和控制的基礎。很難想象如果僅僅依靠實驗室分析結果，自動控制會如何設計

14、。它需要的是各關鍵參數的可靠、精確的數據。連續的過程數據及對其的精確的分析已經成為管理和發展造紙生產過程系統的關鍵。而傳感器技術則是基礎中的基礎，比較有代表性的是瑞典BTG公司的留著，灰分測量系統。下圖2則是BTG留著控制儀，圖3是其灰分傳感器的原理示意圖。圖2留著控制分析儀留著控制分析儀從管道中取樣。取得的漿樣在測量前要經過脫氣和抗絮凝處理。測量方法是專利的峰值測量法（Peak Method），留著控制分析儀測量時采用的是雙光束。其中一個的光束用來測量漿料懸浮液，它可以檢測到大粒徑的粒子如纖維等，以及小粒徑的粒子如細小纖維和填料。第二個光束被專門用來測量粒徑小于5µm的粒子，因而可

15、以直接得到灰分的含量。 圖3雙光束峰值測量法和BTG公司產品相似的還有芬蘭MESTO公司的kajaaniRMi。電荷測量3.2電荷測量目前電荷需求量的測量已經從實驗室走向了在線測量。現在已經市場化的測量電荷需求量的傳感器主要有ECT（Electrokinetic charge titrator），BTG公司的online particle charge titrator（PCT20），Mesto Automation的online cationic demand analyzer（kajaaniCATi），所用的原理基本相同，通過一個AC streaming current detector

16、作為滴定終點的判定，通過安裝在管道上的自動取樣器完成試樣的采集、處理。都有完善的自動清洗循環。下圖4所示的是BTG公司的PCT20(粒子電荷滴定儀)，它是從MUTEK 公司的實驗室用的PCD（particle charge detector）發展起來的，采用的陽離子標準滴定液為PolyDADMAC，陰離子為PES-Na，目前世界范圍內已經有超過80臺PCT在使用中。圖4 BTG粒子電荷滴定儀(PCT 20)在濃度測量方面，目前已經實現了實時的連續測量。但在電荷測量方面還沒有得到實現，前已經商業化并且得到了廣泛的應用，但也有許多不足之處。首先，如上所述，現在所用的方法只是間歇式的滴定方法對粒子的

17、表面電荷和溶解電荷進行測量，還沒有真正實現連續測量。其次，目前大部分的電荷測定儀還只能工作在較低濃度的情況下。3.4游離度（freeness）和濾水性（Drainage）的測定游離度或者是濾水性的變化會影響到紙頁的成形和成紙的強度，如耐破度、耐折度等。它主要受纖維的彈性以及細小纖維含量的影響。改善網部脫水的均一性有助于提高干燥的效率，同時對濾水性能的實時監測也有助于減輕磨漿的負荷。游離度的預測比較困難，目前采用的還是取樣的方法，這些方法要么是測量濾水的時間，要么是在一定時間內測量濾液的體積，變化不大。目前處于發展中的另外一種法是通過嵌入在刮水板上的傳感器，在直接測量網上漿量的重量，這樣做的好處

18、的是可以得到一個網部整體脫水狀況的輪廓圖，能夠對整體脫水的狀況有一個了解。3.5 FBRM（Focused beam reflect measurement）絮凝（flocculation）和凝聚（coagulation）濕部化學研究的兩個最重要的現象，它們直接影響到對填料和細小纖維的留著、濾水以及成紙的勻度。就目前來看，對絮凝的控制也變得相當重要，我們需要的是一種“優化的絮凝和凝聚”，而由此得到更好的留著、濾水和成形。絮凝來自于纖維、細小纖維和填料粒子的凝聚，反應在物理上就是粒子尺度的變化。FBRM（Focused beam reflect measurement）設備采用高度聚焦的激光束掃

19、描漿料里恒定速度通過的粒子，得到散射光的持續時間，經過數據處理之后得到粒子的粒徑分布，為研究絮凝及凝聚的過程和狀態創造了條件，而且有實現在線測量的潛在的能力。Lumpe, C和 Joore等研究了采用FBRM在一個非木漿無涂布的紙廠的濕部進行優化的可能以及在瓦楞紙廠對斷頭進行預測的可行性。FBRM可以通過測量白水中粒子的粒徑分布，來優化助留劑和定著劑的使用，研究還發現紙機的斷頭和白水中粒子的數量具有一定的關系，從而使對斷頭的預測成為可能9。3.6 生物傳感器紙機白水系統封閉后，微生物得到了合適的生存環境后會大量的繁殖，世界上第一封閉循環的漂白硫酸鹽廠（Great lake product Lt

20、d.）運行數年后不得不中止，很大一部分也是這方面的原因12,為防止沉積產生而設計的生物傳感器（biosensor）是基于對三磷酸腺苷（ATP）的監測，這種物質是活細胞中的主要的能量傳遞分子。生物傳感器在食品、制藥和生化工業發展較快，如果能夠應用在造紙工業中將會有很大的發展余地,比如表面電荷，離子強度和溶解的有機物質等13。4紙機濕部過程系統測量及控制的智能化發展由于造紙濕部系統的復雜性，我們對其中的相關關系還不甚了解，在沒有辦法采用一種新的方法去直接一個新的參數的情況下，可以采用間接的方法用其它的幾個可以測量的參數來表征改參數，這也就是所謂的“軟傳感器”。統計分析學、模糊控制以及神經網絡的發展

21、為其提供了強有力的支持。此外，對現有的有效在線測量數據和實驗室的測量結果進行基于最小二乘法（PLS）和神經網絡的整合，可以對將來的結果進行預報和預測，其中神經網絡技術是目前采用較多的一種技術。4.1神經網絡系統4.1.1神經網絡在施膠中的應用國內外對于濕部化學的過程控制尚處于實驗室階段, 國內對建立濕部中性施膠系統的數學模型以及模型的計算機仿真進行了初步研究。由于造紙濕部化學的機理非常復雜, 影響因素很多, 僅用機理分析的方法或參數估計法, 難以建立有效的數學模型。朱勇強等人以造紙濕部的中性施膠系統作為研究對象, 并采用人工神經網絡進行智能建模的研究14 。研究結果表明, 將人工神經網絡用于建

22、立復雜的造紙濕部化學系統中性施膠的數學模型是可行的。采用該數學模型能有效地仿真中性施膠系統施膠劑用量和淀粉用量對施膠效果的影響。在該實驗中, BP 神經網絡被用來建立中性施膠系統的數學模型, 并用實驗室中性施膠實驗的數據來訓練該神經網絡。神經網絡的基本結構是2 - 5 - 2 - 1 , 即網絡的輸入層有2 個變量與施膠劑和陽離子淀粉用量映射, 第一隱層有5 個神經元, 第二隱層有2 個神經元, 輸出層有1 個變量與施膠效果映射。研究通過反向誤差傳播算法來進行訓練。4.1.2神經網絡在紙張定量控制中的應用紙張的定量控制涉及到紙機濕部的很多控制參數，同時影響紙張的性能因素很多, 紙張定量是紙張最

23、重要的性能指標之一。影響紙張定量變化的因素很多, 包括漿濃、堰板開口度、漿流量、漿網速比、白水濃度、濾水性以及漿料留著率等等。對紙張定量進行控制, 就要求通過調節漿流量來克服其它影響因素。由于造紙廠經常接受生產不同紙種紙張的任務, 因此希望造紙機定量控制系統能在各種可能情況下均有較好的控制性能。因此要求所用控制系統能適應各種控制環境, 使紙機在生產各種紙張時能實現定量的良好控制。王艷等人利用人工神經網絡方法實現了紙機的定量控制, 以經過訓練的神經網絡控制器代替常規控制器,同時達到對多個模型的控制, 進而達到對不確定系統的控制15 。神經網絡控制器具有如下結構: 含有一個隱層的前傳網絡, 輸入層

24、具有7 個節點, 隱層具有9 個節點, 輸出層具有1 個節點。訓練后的神經網絡控制器分別用于設計控制器的3個被控對象, 其單位階躍響應如圖2 所示。k = 0100 ,k = 100200 , k = 200300 分別作用于對象1、2、3 的階躍響應。從曲線可以看出, 采用單一的神經網絡控制器, 可以實現由3 個模型構成的不確定造紙機定量過程的良好控制。4.2專家系統在過程控制領域中，專家系統技術已經被成功的應用在故障診斷、實時控制以及系統設計等諸多的方面，在進行實時控制時控制規律的執行通常需要與大量的啟發式邏輯結合在一起，而專家系統正是處理啟發式邏輯的系統方法，Astrom提出的自整定調節

25、器，采用專家系統來控制不同模式間的轉換16。Fisher開發了基于Bang-bang控制的一階非線性控制的專家系統17。灰分是一個重要的紙張質量指標，它與造紙過程中填料的添加密切相關適當的控制加填，不但可以提高紙張的不透明度、適印性等物理指標，還可以降低成本。但是填料的增加也會影響紙張的強度和施膠，同時灰份又與水分和定量有很強的耦合關系，因此它又具有很強的實時性。唐晏等采用采用5個層次漸進推理的方法和相平面區分的策略，設計的灰份實時控制專家系統，通過對濕部一些關鍵部位的（填料的加入量、高位箱）等工藝參數建立動態模型，達到灰份控制目的18。郭永鋒. 涂源釗等通過利用專家系統和模糊控制相結合，通過

26、對蒸汽壓力、紙張的定量（解耦系數）、壓力變化趨勢等參數和影響因素的模糊控制，結合專家知識庫，實現了對水分的控制19。4.3其他方面模糊控制和仿生優化算法也是目前被廣泛應用在工業控制領域的智能技術之一，模糊控制是運用模糊數學主要分支模糊推理理論的方法,依據規則自動推理并對被控對象進行調控,使其保持在限定范圍之內。模糊控制器的基本推理過程可表達為:如果偏差為E且偏差變化率為C ,則輸出控制量為U。仿生算法。仿生學是一門古老而又新穎的科學與技術。近年來,現代仿生學的最前沿、最活躍領域之一是仿生進化,這是一種模擬生命遺傳與進化的理論與技術。當前,仿生進化研究采用的方法不外乎三類:遺傳算法( GA ,

27、Genetic Algorithms) ,進化規則(EP , Evolutionary Programming) 和進化策略( ES ,Evolutionary St rategies) , 其中第一類方法比較成熟,現已獲得最廣泛的應用，遺傳算法是模擬生物界“優勝劣汰,適者生存”這一進化法則的簡便有效的新型優化技術,其特點是:高度并行處理能力,魯棒性很強,易于實現全局優化,特別適用于非線性復雜大系統的優化,這是傳統的優化方法“望塵莫及”的。造紙過程包含著復雜的物理變化和化學變化,對其采用模糊控制面臨許多困難,主要問題是干擾因素較多, 環境的溫度、濕度、車速、紙漿成份、網的磨損、毛毯的老化, 都

28、對成紙有影響。特別是對于紙機的濕部來說這種狀況尤為明顯，上文中提到的多個濕部控制參數，它們都具有相關性，互相作用和影響。良好的濕部控制，不但可以極大的改善紙機的運行情況，而且可以減少成本，降低消耗。Balan等采用基于MPC-Tool (mechanical, process and control)，采用神經網羅模糊邏輯的方法，改進和檢測了濕部控制的非線性特征19。Bonissone等采用模糊邏輯結合神經網絡和進化算法等，系統的提出了建立了一個可以預測紙機斷頭時間的模型，并且建立了表征紙機斷頭趨勢的標志，有助于減少紙機停機時間，提高生產效率20。Teppola, Pekka 等采用5濕部的優

29、化和過程控制基于計算機集成環境的濕部管理控制概念（WEM, Wet End Management）就目前來看，濕部的優化和管理一般被分成為三個主要的子過程群：濃度、灰分和化學品。這一切都基于在線測量和自動控制技術。子群之間有很強的相互的作用，例如，電荷會影響到總的留著和灰分的留著。各個子群地參數采集、數據地處理、融合通過計算機集成在一起。控制的一個基本的規則是通過前饋和后饋的相結合的解決方案提供更具相應能力的控制。在紙機短循環的過程中，pH和溫度是最基本的控制，電導率在一定程度上也反應了短循環的狀況。其中，對留著的控制是最重要的控制，通過自動的改變助留劑的用量而控制白水的總濃度，被證明是控制和

30、穩定一次留著率的最好途徑。整個濕部的濃度也因此得到了穩定，紙頁縱向和橫向的質量也得到了很大的改善。其次就是電荷控制，通過自動的改變定著劑的用量，使紙料得到穩定，使濕部化學品的用量達到最優的狀態。目前采用專家系統和神經網絡和模糊邏輯等各種智能技術的控制策略，也已經在基于計算計集成控制的環境下得到了應用。精確的、可靠的、連續的測量技術和基于計算機集成環境的只能技術使WEM概念成為可能，也提供了一種強有力的質量控制系統，預示了新的造紙自動化系統的可能性。今天，一些先進的、革新性的測量和控制方法方法正在朝著可以在造紙生產過程的早期階段識別潛在的問題，可以預報預期紙張的性質的目標發展。要達到這些目標，在

31、線的系統不得不被安裝在生產流程中比以前更上游的位置，特別是在一個紙機的濕部。近來工廠的應用表明濕部控制的采用可以有助于提高紙機的可運行性和降低原料及化學品的消耗7,8德國的Voith公司發展了一種先進的濕部過程系統WEP (wet end process)，該系統包括ComMix和HydroMix ,該系統包括多個采用智能控制技術的濃度、壓力、流量和液位的控制回路。可以有效的實現對濕部的管理22。圖1 BTG公司基于WEM概念的新聞紙機濕部系統。上圖所示BTG公司的一種基于濕部優化和過程控制的解決方案。Mesto Automation的kajaaniRMi，整合了對灰分留著以及電荷量控制，實現

32、了對濕部的良好的控制。和BTG公司的留著分析儀相類似， kajaaniRMi的核心測量是總的濃度和填料的濃度，通過對絮凝，白度，細小纖維含量以及濁度的測量實現。當然對濃度的精確、連續、實時的測量是實現控制的最基本的條件。電荷的變化往往通過濃度和pH干擾過程，其變化速度往往低于濃度的變化。因此電荷的控制循環操作起來要比濃度循環更漸進一些，kajaaniRMi滴定一個陽離子需求量大約需要10分鐘左右的間隔。kajaaniRMi通過對濃度、灰分以及電荷量的測量實現了對助留劑和定著劑的閉環控制（loop control），電荷的閉環控制是紙機濕部的電荷波動得到了有效地控制，這也有效的改善了對總濃度、灰

33、分濃度的控制，使助留劑的用量得到了優化，降低了化學品的消耗，節約了成本。此外對pH、電導率和溫度進行測量的模塊可以和kajaaniRMi組合到一起10,11。如下圖5所示為測量單元的運作原理圖。圖54結論隨著制漿造紙工業的發展和進步，以及人們對環境能源問題的認識，對紙機的濕部進行優化和控制已經成為目前紙機特別是高速紙機的必修科目。隨著傳感器技術的反展和過程控制技術的進步，近年來的一些工廠實踐證明，通過采用先進的傳感器技術，對影響濕部的一些過程參數進行精確、可靠的測量，在基于計算機集成環境的過程系統智能技術，如知識庫系統、神經網絡、模糊邏輯和仿生優化等先進的的自動控制技術的支持下，能夠對紙機的濕

34、部優化和有效的控制，達到提高紙機的可運行性和降低原料及化學品的消耗的目的。傳感器技術的進步是實現濕部過程控制（wet-end process control）的基礎，濕部的優化和有效的控制是其實現，二者是相輔相成的。5致謝本課題得到國家自然科學基金資助項目“造紙清潔生產中非過程積累物的絮凝調控機理研究”（20246005）、同時得到廣東省自然科學基金（011642）和制漿造紙工程國家重點實驗室開放基金（2002-0127）的資助，在此表示感謝！參考文獻1. 林熹，談高速紙機濕部質量控制的若干問題，造紙科學與技術，2001，Vol . 20，No. 42. Mike Waller, Charge

35、 Measurement sensors offer new opportunities for better wet-end control, PULP& PAPER, MARCH, 2002, p54-583.T.Rantala and etc, Wet end management concept for key measurement for control solutions in one analyzer platform, Pulp and Paper Canada, April 2002, p22-254.BTG article5.K.H.BOEGH, T.M.GARV

36、ER, D.HENRY, H.YUAN and G.S.HILL, New methods for on-line analysis of dissolved substances in white-water. Pulp & Paper Canada. 2001(3): T65-T70.6.S.D.ALEXANDER and R.J.DOBBINS, The physical and optical properties of paper made at high salt concentration. Tappi Journal. 1977, 60 (12): T121-T125.

37、7. Catambacan, A.; Roberts, J., Wet end control produces results at RAK, Indonesia, Process Control News (for the Pulp and Paper Industries), v 20, n 11, Nov, 2000, 8. Williamson, M. Wet end sensors improve quality, cut costs for Abitibi-Consolidated, Process Control News (for the Pulp and Paper Ind

38、ustries), v 21, n 1, Jan, 20019. Lumpe, C. ,Joore and etc , Focused Beam Reflectance Measurement (FBRM) a promising tool for wet-end optimisation and web break prediction, Paper Technology, v 42, n 4, May, 2001, p 39-4410.Mike Williamson, Charge control offer wet end stability, quick ROI at NorskeCanada Crofton, Pulp & Paper, December 2002, p39-4111.Mike Williamson, Mills in Sh