Система контроля качества для машин по производству бумаги, картона и санитарно-гигиенической продукции

Система контроля качества (QCS) относится к системе, используемой для измерения и контроля качества процессов перемещения листов в режиме онлайн, например, бумаги, производимой бумагоделательной машиной. Как правило, система управления занимается измерением и контролем одного или нескольких свойств во времени в одном измерении. Система контроля качества предназначена для непрерывного измерения и контроля свойств материала движущегося листа в двух измерениях: в машинном направлении (MD) и поперечном машинном направлении (CD). Конечная цель — поддержание хорошего и однородного качества и достижение экономических целей пользователей. Базовая система измерения качества обычно включает измерения базовой массы и профиля влажности, а также, кроме того, среднюю базовую массу бумажного полотна и контроль влажности, связанный с этими переменными. Калипер также является одним из основных измерений. ^[1]

Другие часто используемые непрерывные измерения включают в себя: содержание золы, цвет, яркость, гладкость и блеск, массу покрытия, структуру, пористость, ориентацию волокон и свойства поверхности (топографию). ^[2]

QCS используется в бумагоделательных машинах , картоноделательных машинах, машинах для сушки целлюлозы , машинах для сушки целлюлозы и других процессах производства пластиковой или металлической пленки.

В современных системах приложения QCS могут быть встроены в распределенные системы управления .

Сенсорная платформа

Датчики, измеряющие качество бумаги (онлайн-метры), прикреплены к сенсорной платформе, которая перемещается по полотну под руководством луча сканера. Типичное время пересечения сенсорной платформы составляет 10–30 с (полотно длиной 8 м, 60 см/с). Сенсорная платформа сканирует бумажное полотно и непрерывно измеряет характеристики бумаги от края до края. Его также можно направить и остановить в определенной фиксированной точке полотна для измерения отклонения в машинном направлении (MD) в одной точке.

Сканер луч

Луч сканера контроля качества является важной частью системы контроля качества. Широкие станки и точные расчеты профиля требуют устойчивости балки и точности механического перемещения. Поскольку требуется высокая точность в сложных и переменных условиях, чувствительные датчики должны быть надежно закреплены. Наиболее важной целью является поддержание точного соответствующего положения верхней и нижней измерительных платформ относительно их расстояния друг от друга в продольном направлении и в продольном направлении. Это достигается за счет прочной конструкции, снижения воздействия температуры и других воздействий окружающей среды, а также за счет механизма перемещения с минимальным люфтом измерительной платформы.

Обычно луч сканера также содержит все кабели и трубки для воздуха, охлаждающей жидкости и защитного газа. В основании луча сканера имеются элементы, гасящие вертикальную вибрацию.

Переменные, подлежащие измерению

Базовая система измерения качества обычно включает измерения базовой массы и профиля влажности, а также, кроме того, среднюю базовую массу бумажного полотна и контроль влажности, связанный с этими переменными. Калипер также является одним из основных измерений. ^[3]

Другие часто используемые непрерывные измерения включают в себя: содержание золы, цвет, яркость, гладкость и блеск, массу покрытия, структуру, пористость, ориентацию волокон и свойства поверхности (топографию).

Процесс измерения

На луче сканера установлены онлайн-датчики для сканирования Интернета. Типичное время пересечения полотна в новых системах составляет 10–30 с (полотно 8 м, 60 см/с). Если скорость полотна 1200 м/мин и ширина полотна 8,5 м, за время сканирования полотно перемещается на 280 м, а датчик перемещается на такое же расстояние по диагонали полотна. Измерения проводятся по диагональной линии и служат основой для расчета профиля (машинного и поперечного направления) и расчетов отклонений. Это значение подлежит интегрированию в зависимости от скорости машины. Если частота дискретизации измерительного сигнала находится в диапазоне 2000/с, то наименьший измерительный элемент имеет размер около 0,2 см в поперечном направлении. Данные измерений интегрируются для исключения мелкомасштабных отклонений пласта от результатов измерений.

Значение измерения усредняется, так что каждый датчик выдает одно значение измерения на один блок данных, который обычно составляет от 5 мм до одного сантиметра ширины полотна. Например, для полотна шириной 1 метр снимается 100–200 значений измерений. Эти значения измерений за одно сканирование (точки профиля) называются «необработанными профилями». В современных системах контроля качества ширину этих блоков данных можно изменять, а точные профили можно формировать, используя несколько тысяч блоков данных профиля.

Обычно выходной сигнал датчика представляет собой мгновенное значение, среднее значение профиля и полный профиль.

Требования к датчику

Требования к идеальному онлайн-датчику бумагоделательной машины включают следующее: датчик калибруется по естественной константе во время измерения; датчик и связанная с ним электроника включают диагностику неисправностей; цифровая обработка сигнала возможна с самого начала, не разрушая возможности анализа крупных частотных составляющих; сенсорная система не мешает производству; измерения выполняются в режиме реального времени и могут корректироваться без задержек; измерение касается всего производства, а не только небольших выборок. Должна быть обеспечена возможность различать отклонение в направлении машины и в поперечном направлении, а также остаточное отклонение, поскольку система управления обрабатывает эти три отклонения отдельно и по-разному. Более ранние системы рассчитывали долгосрочный средний профиль для фильтрации профиля. Поскольку несколько профилей качества могут быть настроены автоматически, важно быстро передать нужные данные профиля с высоким разрешением в систему управления. Особенно это важно во время перемен, после перемен и во время смены классов. В продвинутых системах для расчета данных профиля используются алгоритмы.

См. также

Ссылки

^ Группа общих интересов по образованию в области систем контроля качества Отдела контроля процессов (2012 г.). Системы контроля качества бумагоделательных машин. Том 1: Системы измерения и изменчивость продукции . Организация Таппи. ISBN 978-1595101921 .
^ Нуян, Сейхан (1997). Стратегическая автоматизация для интеллектуального производства бумаги . Корпорация Валмет. ISBN 951-95881-2-4 .
^ Группа общих интересов по образованию в области систем контроля качества Отдела контроля процессов (2012 г.). Системы контроля качества бумагоделательных машин. Том 1: Системы измерения и изменчивость продукции . Организация Таппи. ISBN 978-1595101921 .

[1] Группа общих интересов по образованию в области систем контроля качества Отдела контроля процессов (2012 г.). Системы контроля качества бумагоделательных машин. Том 1: Системы измерения и изменчивость продукции . Организация Таппи. ISBN 978-1595101921 .

[2] Нуян, Сейхан (1997). Стратегическая автоматизация для интеллектуального производства бумаги . Корпорация Валмет. ISBN 951-95881-2-4 .

[3] Группа общих интересов по образованию в области систем контроля качества Отдела контроля процессов (2012 г.). Системы контроля качества бумагоделательных машин. Том 1: Системы измерения и изменчивость продукции . Организация Таппи. ISBN 978-1595101921 .

[1]

[2]

[3]