造紙過程控制與維護管理：造紙及其裝備科學技術叢書第十八卷（中文版）

目錄

第 1 章 簡 介 1
1.1 引言 1
1.2 自動化系統(tǒng)的前景 1
1.2.1 自動化系統(tǒng)的重要性 1
1.3 自動化程度的概念 2
1.3.1 自動化系統(tǒng)的收益 2
1.3.2自動化系統(tǒng)的優(yōu)點 2
1.4 層級化的描述 3
1.4.1過程控制和管理層監(jiān)控 3
1.4.2自動化管理的必要性 4
1.5維護管理 4
1.6小結 5
第2章 技 術 問 題 6
2.1 過程自動化的發(fā)展 6
2.2 系統(tǒng)架構 7
2.2.1 系統(tǒng)網絡 7
2.2.2 DCS和PLC的結合 7
2.2.3基于PC的自動化 8
2.2.4現(xiàn)場總線技術 9
2.2.5網絡化控制 9
2.2.6無線技術 11
2.2.7軟件架構 12
2.2.8系統(tǒng)安全 13
2.2.9“即插即用”組件 14
參考文獻 15
第 3 章 方 法 17
3.1 開環(huán)控制與閉環(huán)控制 17
3.2 數(shù)字控制算法 17
3.3 自整定和PID控制回路的性能監(jiān)測 19
3.3.1 自整定的作用 19
3.3.2測試功能 20
3.3.3 相關性分析 22
3.3.4 實時性能監(jiān)測 24
3.3.5 ?str?m自整定器 26
3.4 自適應控制 26
3.4.1增益控制 27
3.4.2模型參考自適應控制 27
3.4.3 自校正控制 28
3.5 多變量控制 29
3.5.1 基本概念 29
3.5.2 解耦控制 30
3.5.3 最優(yōu)控制器 30
3.6 模型預測控制 31
3.7 專家系統(tǒng) 33
3.7.1 工作原理 33
3.7.2 過程控制中的專家系統(tǒng) 34
3.7.3 其他領域的應用 35
3.7.4 專家系統(tǒng)的優(yōu)勢 36
3.7.5 問題 36
3.8 模糊邏輯控制 37
3.8.1 什么是模糊性？ 37
3.8.2 模糊邏輯控制器 38
3.9 神經網絡 40
3.9.1 基本定義 40
3.9.2 神經網絡如何學習？ 40
3.9.3 網絡結構 41
3.10 遺傳算法 43
3.11 統(tǒng)計過程控制 45
3.11.1 質量數(shù)據(jù)的表達 45
3.11.2 因果分析 46
3.11.3 帕累托分析法 46
3.11.4 控制圖 47
3.11.5 累積和控制圖 48
3.11.6 過程能力指數(shù) 49
3.11.7 主成分分析 49
3.12 全廠優(yōu)化辦法 51
3.12.1 制漿廠生產調度 51
3.12.2 能耗優(yōu)化 53
參考文獻 55
第 4 章 制 漿 造 紙 過 程 中 的 特 殊 測 量 參 數(shù) 60
4.1 引言 60
4.2 特殊參數(shù)測量 60
4.2.1 紙漿濃度 60
4.2.2 蒸煮過程測量 65
4.2.3 漂白過程傳感器 67
4.2.4 紙漿質量分析儀 68
4.2.5 濕部測量 72
4.3 紙張質量在線測定 75
4.3.1 紙張定量 75
4.3.2 紙張水分 76
4.3.3 紙張?zhí)盍希ɑ曳郑┖?78
4.3.4 紙頁成型 78
4.3.5 纖維排列 78
4.3.6紙張厚度 79
4.3.7 紙張平滑度（粗糙度） 79
4.3.8 光澤度 80
4.3.9 紙張不透明度、色度和亮度 81
4.3.10紙張透氣度 82
4.3.11 涂布量 83
4.3.12 孔洞和污點 83
參考文獻 84
第 5 章 制 漿 生 產 線 的 過 程 控 制 85
5.1 引言 85
5.2連續(xù)蒸煮器控制 90
5.2.1控制要求 90
5.2.2基本控制功能 91
5.2.3質量控制 95
5.2.4木材種類變化管理 97
5.2.5自動控制的優(yōu)點 98
5.3 間歇式蒸煮器控制 99
5.3.1控制要求 99
5.3.2基本控制功能 99
5.3.3蒸煮車間調度和蒸汽控制 101
5.3.4卡伯值控制 101
5.3.5罐區(qū)控制 104
5.3.6優(yōu)點 105
5.4粗漿洗滌控制 106
5.4.1控制要求 106
5.4.2控制功能 106
5.5漂白車間控制 109
5.5.1控制要求 109
5.5.2氧脫木素的控制 109
5.5.3氯化階段控制 110
5.5.4 二氧化氯漂白控制 113
5.5.5機械漿漂白控制 113
5.5.6負荷分配 114
參考文獻 115
第 6 章 堿 回 收 過 程 控 制 121
6.1 引言 121
6.2 蒸發(fā)工段控制 123
6.2.1 控制要求 123
6.2.2 控制功能 123
6.3 堿回收爐控制 125
6.3.1 控制要求 125
6.3.2 基本控制功能 125
6.3.3 吹灰裝置優(yōu)化 129
6.3.4爐膛成相、圖像分析及專家系統(tǒng) 131
6.3.5 溶解槽控制 134
6.3.6 優(yōu)點 135
6.4 苛化控制 136
6.4.1 控制要求 136
6.4.2 控制功能 137
6.4.3 優(yōu)點 139
6.5 白泥過濾器控制 140
6.5.1 控制要求 140
6.5.2 控制功能 141
6.5.3 優(yōu)點 143
6.6 石灰窯控制 143
6.6.1控制要求 143
6.6.2 控制功能 144
6.6.3 高級石灰窯控制系統(tǒng) 147
6.6.4 優(yōu)點 148
參考文獻 148
第 7 章 機 械 法 制 漿 過 程 控 制 153
7.1 磨漿機控制 153
7.1.1控制要求 153
7.1.2 控制功能 154
7.1.3 質量控制 158
7.1.4 質量控制的應用 160
7.1.5 討論 163
7.2 磨木過程控制 163
7.2.1 控制目標 163
7.2.2 磨木過程控制的特點 164
7.2.3 磨木過程 164
7.2.4 控制功能 165
7.2.5 磨木控制策略 168
參考文獻 172
第 8 章 紙 機 操 作 管 理 175
8.1 紙機操作的目標 175
8.2 備漿、配漿和濕部控制 180
8.2.1 流量和濃度的測定 181
8.2.2 漿池液位控制 182
8.2.3 濃度變化控制 183
8.2.4 損紙漿和脫墨漿的干擾 187
8.2.5 通過備漿主動操作實現(xiàn)靈活生產的方法 189
8.3 紙幅質量波動和缺陷以及測量系統(tǒng) 190
8.3.1 波動組成 190
8.3.2 掃描測量方法 191
8.3.3 照相機和其它幅寬測量系統(tǒng) 196
8.3.4 離線測量和質量管理 197
8.4 紙機縱向控制 197
8.4.1 定量、填料量、留著率和水分含量等紙張質量的多變量模型預測控制 197
8.4.2 紙張等級改變的自動化方法：定量和填料含量的改變 201
8.4.3 MD質量控制的其它方面 201
8.5 紙機橫向控制 202
8.5.1 靜態(tài)CD執(zhí)行器最優(yōu)化 203
8.5.2 CD控制的動態(tài)特性 208
8.5.3 CD控制中的一些交互影響效應 210
參考文獻 213
附錄 217
第 9 章 運 行 和 維 護 管 理 219
9.1 商業(yè)需求 219
9.2 工廠級運行和維修管理及其挑戰(zhàn) 222
9.3 全局設備效率（OEE） 223
9.3.1 可用性（A） 224
9.3.2 設備性能（P） 225
9.3.3 質量效益（Q） 225
9.4 關于運行和維修管理挑戰(zhàn)的調查 228
9.5 維修對生產功能的影響 229
參考文獻 230
第 10 章 術 語 232
10.1 簡介 232
10.2 標準 233
10.2.1 EN 13306：2001 維修術語 234
10.2.2 主要術語 235
10.3 常用縮寫 241
10.3.1 與時間相關術語的縮寫 241
10.3.2 可靠性分析 241
10.3.3 其他常用縮寫 242
參考文獻 243
第 11 章 維 修 管 理 基 礎 244
11.1 壽命周期與資產管理 244
11.1.1 什么是工廠工程資產管理 244
11.1.2 商業(yè)需求模型 246
11.1.3 產能、投資和維修 252
11.1.4 方法和工具 254
11.1.5 壽命周期法與短期方法 256
11.2 維修目標 258
11.2.1 為什么需要維修：目標的層級系統(tǒng) 258
11.2.2 一些重要的定義：可用性 259
11.3 維修策略 261
11.3.1定義和術語 261
11.3.2 維修策略的選擇 262
11.3.3 維修計劃 264
11.4 關鍵績效指標 268
11.4.1 介紹 268
11.4.2績效指標系統(tǒng) 268
11.4.3對關鍵績效指標的看法 270
11.4.4 目標和外生變量之間的經驗關系 271
11.4.5 標桿管理 274
11.4.6 基于網絡的標桿管理工具 276
11.5 EHSQ方法（環(huán)保、健康、安全和質量） 279
參考文獻 282
第12 章 與 維 修 相 關 的 概 念 284
12.1 工廠級的維修管理 284
12.1.1前言 284
12.1.2計劃外維修（被動維修） 285
12.1.3預防維修 285
12.1.4 預測維修 286
12.1.5改進維修 288
12.1.6 全面生產維修 289
12.1.7 計算機化維修管理系統(tǒng) 289
12.2 工廠級維修計劃 291
12.2.1 以可靠性為中心的維修介紹 291
12.2.2 應該如何完成RCM? 292
12.2.3 RCM分析的基本思想 293
12.2.4 RCM分析實例 297
12.3 組織 299
12.3.1 組織類型 299
12.3.2 組織維修的模型[6] 302
12.3.3 發(fā)展趨勢 304
12.4 狀態(tài)檢修 305
12.4.1 介紹 305
12.4.2 過程和組件的評估 306
12.4.3 狀態(tài)監(jiān)控方法 306
12.4.4 系統(tǒng)實施 311
12.4.5 診斷和預測 312
12.4.6 數(shù)據(jù)闡釋 316
12.5 備用零件 317
12.5.1 制漿造紙設備備用零件的特征 317
12.5.2 制漿造紙設備零件 318
12.5.3 零件資料 322
12.5.4 為新裝置購買零件 323
12.5.5 零件存儲和資產管理 324
參考文獻 324
第 13 章 服 務 供 應 鏈 管 理 328
13.1壽命周期服務和服務供應鏈 328
13.1.1介紹 328
13.1.2抓住轉變的潛力 331
13.1.3工業(yè)資產管理和服務供應鏈的一致性 333
13.1.4核對清單 334
13.2維修外包 335
13.2.1介紹 335
13.2.2工業(yè)服務類型 336
13.2.3壽命周期成本優(yōu)化 338
13.2.4總結 340
參考文獻 340
第 14 章 造 紙 污 水 處 理 過 程 的 仿 真 及 控 制 342
14.1 造紙污水活性污泥法處理仿真模型的建立 342
14.1.1 造紙廠污水處理系統(tǒng)簡介 342
14.1.2 生物反應過程模型建立 344
14.1.3 沉淀過程模型建立 349
14.2 造紙污水活性污泥法處理仿真模型參數(shù)的測定及污水組份劃分 350
14.2.1 仿真模型參數(shù)測定 350
14.2.2 污水組份劃分 352
14.3 造紙污水處理過程中溶解氧濃度控制策略及性能評價體系 352
14.3.1 控制策略 353
14.3.2 控制性能評價 358
參考文獻 362
第15章 造紙污水處理過程故障檢測及診斷 364
15.1 引言 364
15.2 基于造紙污水處理小試系統(tǒng)的故障檢測及診斷 365
15.2.1 過程故障檢測及診斷方法 366
15.2.2 基于主元分析方法（PCA）的故障診斷 367
15.2.3小試系統(tǒng)應用PCA方法的故障診斷過程 371
15.2.4 基于批次展開的多向主元分析方法（MPCA）的故障診斷 375
15.2.5 基于改進的MPCA方法的故障診斷 383
15.3 基于造紙廠污水處理系統(tǒng)的故障檢測及診斷 390
15.3.1 多時段劃分的sub-PCA方法 390
15.3.2 基于sub-PCA方法的故障診斷 391
參考文獻 400