自動スキャナー

製紙ラインのQCS、水分・坪量・紙幅測定

現代の製紙業界では、先進的な技術と設備の使用により、紙の生産効率と品質が大幅に向上しました。そのような重要なデバイスの 1 つは、抄紙機のさまざまな測定と制御に使用されるスキャン システムです。このブログでは、製紙機械のスキャン システムのソフトウェア、機能、パフォーマンスについて説明します。

製紙機械のスキャン システムは Microsoft Windows 10 オペレーティング システムに基づいており、構成用の CFC (Continuous Function Chart) および WinCC を含む Siemens PCS7 ソフトウェアを使用して開発されました。 ProfiNET Ethernet 通信を利用し、最大 100Mbps の高速データ転送が可能です。-このシステムは、標準インターフェイス システムと互換性があるように設計されており、OPC などの一般的な通信プロトコルを使用した DCS (分散制御システム)、ドライブ、その他の機器とのシームレスな通信を可能にします。さらに、企業ネットワークとの TCP/IP 通信をサポートし、システムをカスタマイズするための使いやすいインターフェースを提供します。{7}}ソフトウェアは PC オペレータ ステーションに簡単にインストールでき、操作や監視が便利になります。

このシステムは、プロセス全体の概要、バナー坪量曲線、水分曲線、縦方向坪量曲線、水分曲線、平均値、最大/最小値、標準偏差、手動/自動操作ステータスなどの主要なプロセスパラメータを表示する包括的なグラフィカルインターフェイスを提供します。また、紙幅のリアルタイム測定機能や履歴データのクエリ機能も備えています。-パーソナライズされたインターフェイス設計により、垂直方向の履歴トレンド表示が可能になり、自動/手動トレンド印刷がサポートされます。さらに、スキャンフレーム構成、イベント、アラーム表示、センサー状態監視の設定も含まれています。

スキャン システムは、自動生成または手動で印刷できるさまざまなレポートを生成します。これらのレポートには、生産レポート、品質レポート、ロールレポート、シフトレポート、日次レポート、週次レポート、月次レポート、年次レポート、および四半期レポートが含まれます。

● 1.3.1 坪量の測定と管理
コントローラーは坪量測定データと設定値を比較し、抄紙機でのサイジング量を決定します。サイジングフロー制御ループを通じてサイジングバルブ（またはサイジングポンプの速度）を調整し、正確な坪量制御を実現します。サイジングの一貫性と流量の変化は、フィードバック制御方式でサイジング バルブ (またはサイジング ポンプの速度) を調整することによって補償され、坪量制御への影響が軽減されます。このシステムは、ローカル機器または DCS との通信を介して、サイジング流量、サイジングの一貫性、オンライン機器データなどの信号を QCS (品質管理システム) に供給します。-

● 1.3.2 水分の測定と管理
コントローラは水分測定値と設定値との偏差に基づいて蒸し器の圧力を制御し、蒸し器の表面温度を制御することで水分制御を実現します。このシステムは、ヒート ポンプ システムを通じて他のスチーム ボックス間の圧力差を維持しながら、グレージング スチーム ボックスへの蒸気供給を直接制御します。ウェブが切れた場合、システムはスチーマーに供給される蒸気圧力を低下させます。ウェブ再接続後、紙の水分が安定するまで蒸気圧力を徐々に高め、最適な生産状態を実現します。蒸気圧力信号と圧力バルブ計器は、ローカル計器または DCS との通信を介して QCS に提供されます。

スキャン システムには用紙エッジ センサーが組み込まれており、用紙エッジの位置を正確に測定します。高精度のロータリー エンコーダと計算ソフトウェアにより、1 mm 未満の精度で紙幅を正確に測定できます。-

スキャン システムは、次のセンサーおよび制御仕様を通じてパフォーマンスを保証します。制御性能は、3 日間のブラインド実行と 3 日間の制御された実行中の各ロール紙の長期変動 (2σ) の減少によって決まります。-

2.1 スキャンフレーム:

◆ Measurement speed: >1000測定/秒

◆分解能：位置決め±0.25mm

◆上下センサヘッド間隔誤差：±0.10mm

◆水平誤差：±0.15mm

◆抄紙機方向誤差：±0.2mm

◆ スキャン速度: 50-500mm/s (周波数調整可能、抄紙機の速度に基づいて最適化)

◆走査枠位置決め精度：1mm以下

◆密閉された正圧で粉塵を防ぎます。

◆相対湿度：95%以下、結露なきこと

◆最高使用温度：85度以下

2.2 センサーの性能:

◆測定ギャップ：8〜20mm

◆ライトガイド検出口径：5mm

◆用紙坪量範囲：5～250g/m2

◆測定範囲：水分：0～20％、坪量：5～250g/m2

◆再現性：水分：0.15％、坪量：0.25％または0.25g/m2

◆水分動的精度：2σ ±0.15以下（含水率、スキャンヘッド移動、固定紙サンプル）

◆坪量動的精度：2σ ±0.25g/m2以下、または測定値の±0.25%以下（スキャンヘッド移動、固定紙サンプル）

◆ 防塵・防露構造-

◆ 出力: 4-20mA、RS485

◆最高使用温度：70度

2.3 機器の性能保証:
この提案で提供される機器は、IEC1131、IEC1158-2、EN50170 などの規格に準拠しており、CE、TUV 認証、および欧州 CE 製造マークを取得しています。機器故障時のダウンタイムを最小限に抑えるために、完全なスペアパーツリストが提供されており、20 分以内の迅速な復旧が保証されます。制御システム (連続または断続) の無故障動作時間は 40,000 時間以上です (フィールド機器を除く)。

2.4 制御性能:
ロール紙の平均長手方向の変動に関連する制御性能は、水分制御システムが生成したロール紙レポートに基づいて決定されます。変動の減少率は、制御運転時とブラインドラン運転時の平均値の差に基づいて計算されます。制御システムは、次の性能値を達成することを目指しています。

◆坪量管理精度：向上率60％以上

◆水分管理精度：改善率60％以上

スキャン システムは製紙プロセスにおいて重要な役割を果たし、坪量と水分パラメータの正確な測定と制御を実現します。高度なソフトウェア、優れた機能、高性能センサーにより、製紙における生産性と品質の向上に貢献します。-包括的なレポートを生成し、他の制御システムと連携するシステムの機能により、抄紙機の効率的な操作と最適化が保証されます。

付属機器、タービンファン、電気制御システム、復水システム、QCS、DCS、MCSなど

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