Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира: Оптимизација брзине, затезања и аутоматизације сушара

Фабрике целулозе и папира суочавају се са сталним притиском да повећају производњу, смање отпад и смање потрошњу енергије. Сваки део процеса-од ​​производње целулозе до коначног ваљања папира{2}}потребна је прецизна контрола како би се испунили стандарди квалитета и остали конкурентни. Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира је врхунско решење за ове изазове. Пружа поуздану, високо{5}}прецизну контролу за брзину, напетост мреже и секције за сушење-три критичне области које директно утичу на ефикасност млина и квалитет производа. У овом блогу разлажемо како Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира ради за сваку кључну функцију. Делимо проверене податке о учинку, стварне студије случаја у индустрији и детаљне процесе тестирања да бисмо показали његову стварну{9}}светску вредност. Без обзира да ли имате малу фабрику папира или велику фабрику папира за паковање, овај водич ће вам помоћи да разумете зашто је Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира паметна инвестиција за ваше пословање.

Сиеменс ПЛЦ за контролу брзине у линијама за производњу целулозе и папира

Контрола брзине је окосница производње целулозе и папира. Недоследна брзина доводи до неуједначене дебљине папира, честог ломљења и губитка производње. Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира обезбеђује-регулацију брзине у реалном времену за све делове производне линије, од дигестора целулозе до машина за папир и премотача. Ради са Сиеменс Синамицс драјвовима и кодерима како би обезбедио глатку, стабилну брзину у сваком режиму рада-од покретања и убрзања до стабилне производње и заустављања у хитним случајевима.

Основна технологија Сиеменс ПЛЦ система за контролу брзине

Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира користи СИМАТИЦ С7{6}}1500 или С7-300 ЦПУ (као ЦПУ 317-2ДП) као централну контролну јединицу. Ови ПЛЦ-ови имају велике брзине обраде (10 нс битне перформансе за С7-1500) и уграђене комуникационе протоколе (Профинет, Модбус) за беспрекорно повезивање са драјвовима, сензорима и СЦАДА системима.

Систем се ослања на две кључне технологије за прецизну контролу брзине:

• Векторска контрола без сензора (ВЦ):Уграђена у Сиеменс Синамицс драјвове, ова технологија прилагођава обртни момент и брзину мотора у реалном времену без додатних сензора, смањујући трошкове подешавања и одржавања.
• Затворена{0}}регулација брзине:ПЛЦ континуирано прима повратне информације о брзини од високо{0}}прецизних енкодера (прецизност до 0,001% номиналне брзине) и врши тренутна подешавања како би брзину одржала унутар постављених граница.

Стварни-подаци о светским перформансама и резултати тестирања

Тестирали смо Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира на машини за паковање папира ширине 4,8-метара у немачкој фабрици. Тест се фокусирао на стабилност брзине и динамички одговор – две критичне метрике за производњу папира. Ево проверених резултата:

Процес тестирања:Машину смо радили 1200 м/мин (максимална брзина за линију) 72 сата равно. ПЛЦ је снимао податке о брзини сваких 100 мс. Упоредили смо резултате са старим ПЛЦ системом млина, који је имао стабилност брзине од ±0,02% и време одзива корака од 55 мс. Тест је показао да Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира пружа доследну контролу брзине чак и под великим, континуираним оптерећењем.

Студија случаја у индустрији: Надоградња контроле брзине за фабрику папирног папира

Позадина млина:Фабрика папира средње величине на Тајланду (200.000 тона годишње) борила се са недоследностима у брзини које су изазвале 8% отпада папира и смањиле производњу за 12% месечно. Млин је користио застарели ПЛЦ систем који није могао да прати променљиви квалитет пулпе и промене потражње.

решење:Млин је инсталирао Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира (СИМАТИЦ С7-1500 ЦПУ 1516-3 ПН/ДП) упарен са 12 Синамицс С120 драјвова за машину за папир и премотаче. ПЛЦ је програмиран да подешава брзину у реалном времену на основу података о конзистентности пулпе и дебљини мреже са он-лине сензора.

Резултати:

• Повећање производње:15% већа месечна производња (са 16.000 на 18.400 тона)
• Смањење отпада:75% мање папирног отпада (од 8% до 2%)
• Уштеда енергије:10% мања потрошња енергије за погонске системе (због оптимизоване регулације брзине)
• ОЕЕ побољшање:22% већа укупна ефикасност опреме (са 68% на 83%)

Менаџер производње фабрике је приметио: „Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира елиминисао је ломове повезане са{0}}брзином и дозволио нам да покренемо линију константном брзином 24/7. Надокнадили смо нашу инвестицију за 14 месеци.“

Контрола затезања веба са Сиеменс ПЛЦ-ом: Обезбедите квалитет папира и смањите отпад

Контрола напетости на вебу је прави{0}}или-прекид за фабрике папира. Превише напетости цепа папирну мрежу; премало узрокује боре, неусклађеност и неуједначен квалитет. Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира испоручује прецизну контролу затезања мреже за све делове машина за папир (формирање, пресовање, сушење, премотавање) како би производи били доследни и мањи отпад.

Како Сиеменс ПЛЦ прецизно управља напетошћу на вебу

Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира користи ПИД (пропорционалну-интегралну-изводну) контролну петљу прилагођену напетости мреже. Систем ради у три корака:

• Сензор напетости:Ћелије за оптерећење или играчке ролне мере напетост мреже у реалном времену (прецизност до ±0,5 Н).
• ПЛЦ прорачун:ПЛЦ израчунава разлику између стварне напетости и задате вредности, затим подешава обртни момент/брзину мотора преко претварача.
• Аутоматска компензација пречника:Како ролна папира расте (или се скупља), ПЛЦ аутоматски прилагођава обртни момент да би одржао константну напетост-критичну за премотаче и одмотаче.

Кључна карактеристика Сиеменс ПЛЦ-а за фабрике целулозе и папира је његова способност да рукује променљивим ширинама мреже (од 1,5м до 6м) и различитим врстама папира (масе, новински папир, паковање) без ручне реконфигурације. ПЛЦ складишти унапред{3}}подешене профиле затезања за сваки производ, који се аутоматски пребацује када млин ради на новом нивоу.

Верификоване метрике перформанси за контролу напетости

Тестирали смо Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира на машини за новинску хартију у канадској фабрици. Тест је измерио стабилност затезања и квалитет мреже у 10 серија производње (5 марака, 5 разреда новинског папира). Кључни резултати:

Процес тестирања:Машину смо радили на 800 м/мин 48 сати. Сакупљали смо податке о напону сваких 50 мс и прегледали узорке папира од 100-метара да ли постоје дефекти. Стари систем је имао стабилност затезања од ±1,5‰ и стопу дефекта од 3,2%. Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира смањио је дефекте на скоро нулу, испуњавајући стандарде врхунског квалитета фабрике.

Студија случаја: Оптимизација напетости на мрежи за фабрику новинског папира

Позадина млина:Фабрика новинског папира у Северној Америци (500.000 тона годишње) суочила се са великом напетошћу на мрежи-одпадом (5%) и жалбама купаца на неравни папир. Старом ПЛЦ систему је недостајала-компензација у реалном времену за промене пречника ролне, што је довело до скокова напетости током производње.

решење:Млин је интегрисао Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира (СИМАТИЦ С7-300 ЦПУ 317-2ДП) са ћелијама за оптерећење и плесним ролни преко машине за папир. ПЛЦ је програмиран са прилагођеним профилима затезања за 12 класа новинског папира и повезан са СЦАДА системом млина за даљински надзор.

Резултати:

• Резање отпада:90% смањење отпада-повезаног са интернетом (са 5% на 0,5%)
• Задовољство купаца:0 жалби купаца на квалитет папира (мање од 12 месечно)
• Време продужења производње:18% више времена рада (без непланираних заустављања за веб паузе)
• Уштеда рада:2 оператера мање по смени (аутоматско подешавање напетости смањује ручни рад)

Директор одржавања фабрике је рекао: „Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира елиминисао је нагађање о контроли напетости. Више не морамо ручно да прилагођавамо подешавања за сваки разред, а наш рачун за отпад је пао за 450.000 долара годишње.“

Аутоматизација секције сушара помоћу Сиеменс ПЛЦ-а: смањите енергију и повећајте ефикасност

Одељак за сушење је енергетски{0}}најинтензивнији део фабрике папира{1}}и до 60% укупне потрошње енергије у фабрици иде овде. Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира аутоматизује контролу секције сушара како би се смањила потрошња паре, смањили трошкови енергије и побољшала конзистентност сувоће папира. Ради са Сиеменс СИПАПЕР АПЦ ДриСец софтвером за оптимизацију протока паре, температуре и протока ваздуха на основу података процеса у реалном-времену.

Сиеменс ПЛЦ-Ток рада аутоматизације секције сушара

Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира контролише део сушаре у четири кључна корака:

• Прикупљање података:ПЛЦ прикупља податке са сензора притиска паре, температурних сонди, сензора влажности и мерача влаге у мрежи (сваке 1 секунде).
• Прорачун оптимизације:ПЛЦ користи софтвер СИПАПЕР АПЦ ДриСец за израчунавање идеалних подешених вредности паре за сваки цилиндар сушаре, прилагођавајући се за брзину мреже, квалитет папира и услове околине.
• Подешавање актуатора:ПЛЦ отвара/затвара вентиле за пару и подешава издувне вентилаторе да одговарају израчунатим задатим тачкама.
• Надгледање{0}}у реалном времену:ПЛЦ шаље податке у СЦАДА систем, тако да оператери могу пратити потрошњу енергије и квалитет папира у реалном времену.

Јединствена предност Сиеменс ПЛЦ-а за фабрике целулозе и папира је његова функција предвиђања одржавања. Надзире температуру цилиндра сушара и проток паре како би открио проблеме као што су зачепљене млазнице или вентили који пропуштају пре него што изазову застоје или губитак енергије.

Кључна побољшања перформанси са подацима

Тестирали смо Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира на делу за сушење валовитог картона у немачкој фабрици (Хамбургер Цонтаинербоард). Млин производи 315.000 тона даске годишње, а део сушара је раније трошио 12 тона паре на сат. Резултати теста:

Процес тестирања:Покренули смо део за сушење пуним капацитетом (брзина мреже 1200 м/мин) током 30 дана. Евидентирали смо употребу паре, потрошњу енергије и податке о влажности папира сваки сат. Стари систем је користио фиксне подешене вредности паре које се нису прилагођавале променљивим условима мреже, што је довело до трошења паре и неуједначене влаге. Сиеменс ПЛЦ за творнице целулозе и папира динамички подешава проток паре, сече отпад и побољшава квалитет.

Студија случаја: Модернизација секције сушара за фабрику папира за паковање

Позадина млина:Фабрика папира за паковање у Турској (300.000 тона годишње) суочила се са растућим трошковима енергије (цене паре порасле за 22% за 12 месеци) и недоследном влагом папира (узрокујући поврат од 4% купаца). Стари део сушара користио је ручна подешавања вентила, која су била спора и нетачна.

решење:Млин је инсталирао Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира (СИМАТИЦ С7-1500) са софтвером СИПАПЕР АПЦ ДриСец. ПЛЦ аутоматизована контрола парног вентила и интегрисана са системом управљања енергијом млина за праћење трошкова у реалном времену.

Резултати:

• Уштеда енергије:21% мања потрошња паре (уштеда 380.000 УСД годишње)
• Враћања купаца:92% смањење (са 4% на 0,32%)
• Период отплате:11 месеци
• Смањење емисије угљеника:1.200 тона ЦО2 годишње (усклађено са циљевима одрживости фабрике)

Менаџер за енергетику фабрике је прокоментарисао: „Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира није само смањио наше рачуне за енергију-већ је наш део сушаре учинио паметнијим. Сада користимо управо ону пару која нам је потребна, ни више ни мање, а квалитет нашег папира је доследан у свим класама.“

Закључак

Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира је више од контролног система-то је комплетно решење за оптимизацију брзине, напетости мреже и перформанси секције сушара. Са провереним подацима о перформансама, стварним студијама случаја у индустрији и прецизном аутоматизацијом, помаже млиновима:

• Повећајте производњу до 15%
• Смањите отпад до 90%
• Смањите потрошњу енергије до 21%
• Побољшајте доследност квалитета производа за 70%+

Било да надограђујете стари млин или градите нови, Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира пружа поузданост, прецизност и ефикасност који су вам потребни да останете конкурентни. Његов модуларни дизајн функционише са постојећом опремом компаније Сиеменс (погони, сензори, СЦАДА) и вагама како би одговарали било којој величини млина-од ​​малих фабрика папира до великих постројења за паковање папира. Спремни да трансформишете своју фабрику целулозе и папира? Контактирајте Сиеменс данас да бисте сазнали како се Сиеменс ПЛЦ за фабрике целулозе и папира може прилагодити вашем раду.