FI80100B - FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN PROCESS FOER BELAEGGNING OCH TORKNING AV EN BANA. - Google Patents
FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN PROCESS FOER BELAEGGNING OCH TORKNING AV EN BANA. Download PDFInfo
- Publication number
- FI80100B FI80100B FI865199A FI865199A FI80100B FI 80100 B FI80100 B FI 80100B FI 865199 A FI865199 A FI 865199A FI 865199 A FI865199 A FI 865199A FI 80100 B FI80100 B FI 80100B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- drying
- coating
- web
- parameters
- values
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
- D21G9/0009—Paper-making control systems
- D21G9/0036—Paper-making control systems controlling the press or drying section
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
- D21H25/06—Physical treatment, e.g. heating, irradiating of impregnated or coated paper
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
- F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Paper (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Description
80100 ^ Menetelmä ralnan päällystysprosessin ohjauksessa ja/tai valvonnassa80100 ^ Method for controlling and / or monitoring a ralna coating process
Forfarande vld styrnlng och/eller övervaknlng av en beläggningsprocess av en bana 5Forfarande vld styrnlng och / eller övervaknlng av en beläggningsprocess av en bana 5
Keksinnön kohteena on menetelmä rainan päällystysprosessin etenkin pääl-1C lystyskuivatuksen ohjauksessa ja/tai valvonnassa, jossa menetelmässä jatkuva paperi- tai kartonkiraina johdetaan yhden tai useamman päällys-tysaseman läpi, jossa sen toiselle tai molemmille puolille syötetään päällystettä, jolla käsitelty raina johdetaan päällystyskuivaukseen yhden tai useamman kuivattimen läpi, jossa/joissa käytetään monisylin-15 terikuivatusta ja/tai kosketuksetonta ilmaleijukuivatusta ja/tai infra-säteilykuivatusta, ja jossa menetelmässä käytetään prosessin ohjaukseen tietokonetta.The invention relates to a method for controlling and / or supervising the coating drying of a web, in particular coating coating, in which a continuous paper or board web is passed through one or more coating stations, in which a coating is applied to one or both sides of the coating web. through a dryer using multi-cylinder-15 blade drying and / or non-contact air fluid drying and / or infra-radiation drying, and wherein the method uses a computer to control the process.
Ennestään tunnetusti paperirainoja päällystetään joko erillisillä pääl-20 lystyslaitteilla tai paperikoneisiin integroiduilla on-machine-laitteilla tai pintaliimauslaitteilla, jotka toimivat paperikoneen kuivatusosan jälkeen niin, että päällystettävä raina viedään monisylinterikuivattimelta päällystyslaitteelle, jota seuraa yksi tai useampi ilmaleiju- ja/tai infrasäteilykuivatin ja lopuksi esim. yksi kuivatussylinteriryhmä jälki-25 kuivattimena. Tämän keksinnön tyypillinen sovellutuskohde on juuri mainittu päällystyslaitteen jälkeinen kuivatusosa.As is known in the art, paper webs are coated either by separate coating machines or by on-machine devices integrated in paper machines or by surface sizing devices which operate after the drying section of the paper machine so that the web to be coated is fed from a multi-cylinder dryer to one array of drying cylinders as an after-25 dryer. A typical embodiment of the present invention is the drying section after the coating device just mentioned.
Ennestään tunnetaan ns. leijukuivattimia, joissa kuivataan kosketuksetto-mastl paperirainaa, kartonkirainaa tai muuta vastaavaa. Leijukuivattimia 30 käytetään esim. paperinpäällystyslaitteissa tela- tai sivelypäällystimen jälkeen kosketuksettomasti kannattamaan ja kuivattamaan päällystettyä märkää rainaa. Leijukuivattimissa sovelletaan erilaisia kuivatus- ja kannatusllman puhallussuuttimia ja niiden asetelmia.It is already known that the so-called fluidized bed dryers for drying non-contact paper web, paperboard web or the like. The fluidized bed dryers 30 are used, for example, in paper coating devices after the roll or brush coater to non-contact to support and dry the coated wet web. Various drying and support air blowing nozzles and their arrangements are used in fluidized bed dryers.
35 Ennestään tunnetaan erilaisia kuivattimia, jotka perustuvat säteilyn, etenkin infrapunasäteilyn vaikutukseen. Infrapunasäteilyn käytössä on se etu, että rainaan saadaan nopeasti johdettua suuri lämpövirta, koska 2 80100 1 säteilyllä on verraten suuri tunkeutumissyvyys, mikä kasvaa aallonpituuden pienentyessä.35 Various driers are already known which are based on the effect of radiation, in particular infrared radiation. The use of infrared radiation has the advantage that a large heat flux can be introduced into the web quickly, because 2 80100 l of radiation has a relatively large penetration depth, which increases as the wavelength decreases.
Päällystyskuivatusprosessi on varsin monimutkainen ja sen ohjauksessa ja 5 valvonnassa on tarpeen tietää useita eri prosessiparametreja. Ennestään tunnetusti päällystyskoneen kuivatuksen valvonta ja säätö tapahtuu seuraavien mittaustietojen avulla: leijukuivattimen kuivatusilman lämpötilat, leijukuivattimen kuivatusilman kammiopaineet, päällystetyn radan kosteus kuivatuksen jälkeen, jälkikuivattimena toimiva moni-10 sylinterikuivattimen sylinterien höyrynpaineet ja infrakuivaimeen syötetty sähköteho. Edellä mainitut tiedot eivät kuitenkaan kerro käyttäjälle mm. sitä miten haihdutus jakautuu eri kuivatusyksikköjen välillä ja miten tehokkaasti nämä yksiköt toimivat sekä energiataloudellisesti että rainan laadun kannalta eri paperilajeja ajettaessa.The coating drying process is quite complex and in its control and monitoring it is necessary to know several different process parameters. As is known, the drying and control of the drying of the coating machine is carried out by means of the following measurement data: fluidized bed drying air temperatures, fluidized bed drying air chamber pressures, coated web moisture after drying, post-dryer multi-10 cylinder dryer feeder and steam However, the above information does not tell the user e.g. how evaporation is distributed between the different drying units and how efficiently these units operate both in terms of energy efficiency and web quality when running different types of paper.
1515
Ennestään tunnetuissa paperiradan päällystyksen ja päällystyskuivatuksen ohjaus- ja valvontajärjestelmissä on ilmennyt mm. seuraavanlaisia heikkouksia. Ratakatkon ja lajinvaihdon jälkeen on tarvittu verraten pitkä "asettumisaika", jonka kuluessa rata menee hylkyyn, ennen kuin tyydyttä-20 vää laatua saadaan ajetuksi. Myöskin laatu/tuotantokustannus-suhteeseen on toivottu parannusta, etenkin energiakustannukset huomioon ottaen. Tunnetut järjestelmät vaativat suhteellisen paljon valvontaa ja erityisen ammattitaitoista valvontahenkilökuntaa. Kaiken kaikkiaan ennestään tunnetut järjestelmät eivät ole tarjonneet riittävästi tietoa käyttöhenki-25 lökunnalle päällystysprosessista eivätkä ne ole riittävästi auttaneet toimintahäiriöiden etsinnässä sekä tuotantoprosessin ja paperin laadun optimoinnissa. Edelleen nykyisin käytössä olevat järjestelmät eivät myöskään ole tarjonneet riittävästi informaatiota esimerkiksi pyrittäessä tutkimustyöllä parempaan paperilaatuun.In the previously known control and monitoring systems for paper web coating and coating drying, e.g. the following types of weaknesses. After a track break and a change of species, a relatively long "settling time" has been required, during which the track goes into wreckage before satisfactory quality can be run. An improvement in the quality / production cost ratio has also been desired, especially with regard to energy costs. Known systems require a relatively large amount of supervision and particularly skilled supervisory staff. Overall, the prior art systems have not provided sufficient information to the operating staff about the coating process and have not provided sufficient assistance in troubleshooting and optimizing the production process and paper quality. Furthermore, the systems currently in use have also not provided sufficient information, for example in the pursuit of better paper quality through research.
3030
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi päällystys-prosessin etenkin päällystyskuivatuksen ohjaus- ja valvontajärjestelmä on-line-simuloinnin avulla. Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen ohjaus- ja valvontajärjestelmä, jota hyväksi käyttäen päästään 35 parempaan paperilaatuun ja tehokkaampaan kuivatukseen sekä energian käytön että laadun kannalta.The object of the present invention is to provide a new control and monitoring system for the coating process, in particular for coating drying, by means of on-line simulation. The object of the invention is to provide a control and monitoring system which makes use of 35 better paper quality and more efficient drying in terms of both energy use and quality.
3 80100 ^ Edellä esitettyihin ja myöhemmin selviäviin päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että menetelmässä sovelletaan prosessimallia, joka on luotu ohjattavan 5 prosessin tai sen vastineen koeajojen, on-line mittausten ja/tai kuiva-tusteorian perusteella, että mainitun prosessimallin perusteella lasketaan ainakin eri kuivatus-yksikköjen haihdutustehot ja päällystettävän paperirainan kuiva-ainepitoi-1C suudet ja lämpötilat kunkin mainitun kuivattimen jälkeen, että kuivatusmalliin syötetään ns. laji- eli reseptikartasta ajettavana olevan rainalajin mukaiset lajikohtaiset asetusarvoparametrit, 15 että simulointiohjelmaan syötetään tietyin väliajoin uudet lähtöarvot, joina käytetään päällystysprosessin eri antureilta saatuja prosessipara-metrien mitta-arvoja ja mahdollisesti laboratoriossa analysoituja raina-ja päällystenäytteitä, ja 20 että prosessimallin epätarkkuuksien minimoimiseksi menetelmässä sovelletaan adaptoituvaa prosessimallia, missä tarkoituksessa prosessimalliin jätetään tietty tai tietyt parametrit muuttujiksi, joka/jotka adaptoidaan oikeaan suuntaan prosessin uusista lähtöarvoista siten, että prosessimalli antaa tulokseksi mitatuille parametreille mittaustuloksia vastaavat arvot. 25In order to achieve the above and later objects, the invention is mainly characterized in that the method uses a process model created on the basis of controlled process or equivalent test runs, on-line measurements and / or drying theory, that said process model calculates at least the evaporation efficiencies of the various drying units and the dry matter contents and temperatures of the paper web to be coated after each said dryer, that the so-called species-specific setpoint parameters according to the web type to be run from the species map, that new input values are entered into the simulation program at certain intervals, using process parameter measurements from different sensors in the coating process and adaptation samples a process model, for which purpose the process model is left with certain parameter (s) as variables which are adapted in the right direction from the new output values of the process so that the process model results in values corresponding to the measured results for the measured parameters. 25
Keksinnössä hyödynnettävä adaptoitu ja simulointitekniikalla luotu prosessimalli perustuu mittauksiin, koeajoihin ja kuivatusteoriaan. Keksinnössä sovellettava simulointiohjelma laskee lähtötiedoista esimerkiksi haihdutuksen päällystetystä rainasta, paperikuiva-ainepitoisuuden ja 30 -lämpötilan päällystyspastan jähmealueen sijainnin ja -lämpötilan, eri kuivatusyksikköjen energiankulutuksen.The adapted process model utilized in the invention and created with simulation technology is based on measurements, test runs and drying theory. The simulation program applied in the invention calculates from the input data, for example, the evaporation from the coated web, the paper dry matter content and the location and temperature of the solidification area of the coating paste, the energy consumption of different drying units.
Keksinnössä hyväksikäytettävä simulointiohjelma sisältää yhden tai useamman avoimen parametrin, sopivimmin ilmakuivatuksen lämmön- ja massansiir-35 tokertoimen kuivatusilman ja kuivattavan radan välillä huomioiden rainan ja päällysteen kosteudenjohtavuusominaisuudet. Mainittu parametri estimoidaan prosessista.The simulation program utilized in the invention includes one or more open parameters, preferably an air drying heat and mass transfer coefficient between the drying air and the web to be dried, taking into account the moisture conductivity properties of the web and coating. Said parameter is estimated from the process.
1 Keksinnön mukaista menetelmää voidaan hyödyntää sekä prosessin säädössä että optimoinnissa.The method according to the invention can be utilized both in process control and in optimization.
4 801004,80100
Koska päällystyskuivatusprosessissa yleisesti käytetään jopa kolmea eri 5 lämmitysenergiaa, nimittäin höyryä kuivatussylintereissä, sähköä infra-kuivattimessa ja maakaasua leijukuivattimessa ja näiden eri energiamuotojen hintasuhteet vaihtelevat, on tarpeellista optimoida eri energiamuotojen suhteita mahdollisimman edullisen laatu-kuivatusenergia-suhteen aikaansaamiseksi. Tämäkin optimointi voidaan keksinnön mukaisella menetel-10 mällä toteuttaa.Since up to three different heating energies are commonly used in the coating drying process, namely steam in drying cylinders, electricity in an infra-dryer and natural gas in a fluid bed dryer, and the price ratios of these different forms of energy vary, it is necessary to optimize the ratios for the best possible energy-drying energy. This optimization can also be realized by the method according to the invention.
Keksinnön mukainen järjestelmä toimii myös epäsuorana mittausjärjestelmänä, jolla voidaan kerätä ja tallentaa tietokoneen muistiin suuri määrä mittausparametrejä ja tätä tietoa voidaan käyttää hyväksi päällystys-15 prosessia edelleen kehitettäessä ja keksinnössä hyödynnettävää prosessimallia ja simulointiohjelmaa edelleen tarkennettaessa. Näin ollen keksinnössä voidaan lähteä liikkeelle varsin karkeasta prosessimallista ja sitä voidaan ajan myötä tarkentaa ja kehittää edelleen juuri ohjattavan päällystysprosessin ja vaihtelevien käyttöolosuhteiden mukaiseksi. Mai-20 nittuun kehitystyöhön kuuluvat laboratoriotesteillä kerätyt laatutiedot, joita yhdessä ajoparametreista kerättyjen tietojen kanssa käytetään hyväksi luotaessa päällystettävien eri laatujen lajikarttoja, joita käytetään hyväksi menetelmässä lajikohtaisina asetusarvoparametrisarjoina.The system according to the invention also functions as an indirect measurement system, with which a large number of measurement parameters can be collected and stored in computer memory, and this information can be utilized in further developing the coating process and further refining the process model and simulation program utilized in the invention. Thus, the invention can be based on a rather rough process model and can be refined and further developed over time to suit a freshly controlled coating process and varying operating conditions. The development work mentioned above includes quality data collected by laboratory tests, which, together with data collected from driving parameters, will be used to create species maps of different qualities to be coated, which will be used in the method as species-specific setpoint parameter sets.
25 Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa kaaviolllsesti esitettyihin keksinnön eräisiin sovellutusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintöä ei ole mitenkään ahtaasti rajoitettu.The invention will now be described in detail with reference to some embodiments of the invention schematically shown in the figures of the accompanying drawing, to the details of which the invention is in no way narrowly limited.
Kuvio 1 esittää kaaviollisesti ja osittain lohkokaaviona keksinnön menetelmän mukaista ohjaus- ja valvontajärjestelmää ja sillä ohjattavaa ja valvottavaa päällystysprosessia.Figure 1 shows schematically and partly as a block diagram a control and monitoring system according to the method of the invention and a coating process to be controlled and monitored by it.
Kuvio 2 esittää vuokaaviona keksinnön mukaisen järjestelmän toimintaperi-aatteen.Figure 2 shows a flow chart of the operating principle of the system according to the invention.
5 80100 1 Kuvio 3 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisen tietokoneen eräästä val-vontaruudusta.Fig. 3 shows an example of a control screen of a computer according to the invention.
Kuvio 4 esittää graafisesti keksinnössä käytettävän avoimen parametrin 5 korjausvaklota ajan funktiona.Figure 4 shows graphically the correction blind of the open parameter 5 used in the invention as a function of time.
Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisella menetelmällä valvottavan ja ohjattavan prosessin eräs esimerkki, joka seuraavassa selostetaan. Päällystettävä paperiralna tulee päällystysasemalle 30, joka käsittää 10 päällekkäiset päällystystelat 31 ja 32. Päällystystelat 31 ja 32 muodostavat väliinsä päällystysnipin N, jossa telojen tai rainan yhteyteen toispuoleisesti tai molemminpuolisesti syötetty päällystysaine kuten liima tai pasta puristetaan rainaan W. Päällystysnipin N jälkeen raina W on päällystysalneen kostuttama ja se siirtyy pystysuorana juoksuna 15 päällystyskuivatukseen.Figure 1 shows an example of a process to be monitored and controlled by the method according to the invention, which will be described below. The paper web to be coated enters a coating station 30 comprising 10 overlapping coating rolls 31 and 32. The coating rolls 31 and 32 form a coating nip N therebetween. and it proceeds in a vertical run 15 to coating drying.
Päällystyskulvatlnykslkkö käsittää rainan W kulkusuunnassa ensimmäisenä infrakuivattimen 44, jossa rainaan kohdistetaan infrasäteilyä R molemmin puolin tai toispuoleisesti.In the direction of travel of the web W, the coating coating apparatus first comprises an infrared dryer 44, in which infrared radiation R is applied to the web on both sides or on both sides.
2020
Infraykslkön 44 jälkeen raina johdetaan kolmeen peräkkäiseen leiju-kuIvatinyksikköön 40,50 ja 55. Leljukuivatinykslköt 40,50 ja 55 käsittävät yläpuoliset kotelo-osat 41,51 ja 56 ja alapuoliset kotelo-osat 42,52 ja 57, jotka rajoittavat keskenään käsittelyvällt 43,53 ja 58, joissa 25 rainaa kosketuksettomasti sinänsä tunnetusti kuivatetaan ja kannatetaan kuumilla ilmasuihkuilla, sopivlmmln molemminpuolisesti. Viimeisen leiju-kuivatinyksikön 55 jälkeen raina siirtyy osittain kuivattuna jälkikui-vatlnykslkölle 60, joka on lyhyt monisylinterikulmatin, joka muodostuu kuivatussylintereistä 61,62,63,64 ja 65. Täysin kuivattu raina johde-30 taan tämän jälkeen juoksuna W esimerkiksi rullaimelle tai vastaavalle.After the infra unit 44, the web is fed to three successive fluid dryer units 40, 50 and 55. The toy dryer units 40, 50 and 55 comprise upper housing portions 41,51 and 56 and lower housing portions 42,52 and 57, which limit the processing distance 43,53 to each other. and 58, in which the web 25 is dried in a non-contact manner, as is known per se, and supported by hot air jets, suitably reciprocally. After the last fluidized bed dryer unit 55, the web is partially dried to a post-drying unit 60, which is a short multi-cylinder angle consisting of drying cylinders 61,62,63,64 and 65. The fully dried web is then passed as a flow W to a winder or the like.
Edellä on päällystys- ja kuivatusprosessl esitetty varsin kaaviolli-sestl. Eräs tarkempi esimerkki prosessista, jonka yhteydessä keksinnön mukaista ohjaus- ja valvontajärjestelmää voidaan käyttää on esitetty 35 hakijan FI-patenttihakemuksessa no 862427 (jätetty 6.6.1986). Tässä hakemuksessa on esitetty tarkemmin yhdistetty infra-leljukuivatin sekä leljukuivattimen rakenteita ja toimintaa.The coating and drying process has been described quite schematically above. A more specific example of a process in connection with which the control and monitoring system according to the invention can be used is presented in FI patent application no. 862427 (filed on June 6, 1986) of 35 applicants. This application describes in more detail the structures and operation of a combined infra-toy dryer and a toy dryer.
6 80100 1 Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti keksinnön mukaista valvontajärjestelmää yksikkönä 100 joka toimii yhteistoiminnassa prosessitieto-koneen 110 kanssa. Koska keksinnön mukaista järjestelmää voidaan käyttää myös säätöön, on kuviossa 1 kaaviollisesti esitetty säätöykslkkö 150, 5 joka ohjaa prosessia, jota kuviossa on lisäksi esitetty kaaviollisesti lohkona 200.6 80100 1 Figure 1 schematically shows a control system according to the invention as a unit 100 which cooperates with a process computer 110. Since the system according to the invention can also be used for control, Fig. 1 schematically shows a control unit 150, 5 which controls a process, which is further schematically shown in the figure as block 200.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan päällystyksen ja päällystys-kuivatuksen yhteydessä suuri joukko eri prosessiparametrien mittauksia, 10 joita kuviossa 1 on havainnollistettu ympyröiden sisälle sijoitetuin viitenumeroin 1-23. Seuraavassa esitetään luettelo eri viitenumerojen 1-23 tarkoittamista mittauksista.In the method according to the invention, in connection with coating and coating-drying, a large number of measurements of various process parameters are performed, which are illustrated in Fig. 1 by reference numerals 1-23 placed inside the circles. The following is a list of the measurements referred to in the various reference numerals 1-23.
2 1,19 Rainan plntapaino (g/m ) 15 2,20 Rainan kosteus (%) 3,21 Rainan lämpötila (°C) 4 Infrakuivattimeen syötetty teho (kW) 5,6,7 Puhallusilman lämpötila (°C) 8,9,10 Ylälaatikon paine (Pa) 20 11,12,13 Lämmitysteho (höyrylämmitteinen leijukulvatln: bar tai kaasulämmittelnen leijukulvatln: kg/h) 14,15,16 Alalaatlkon paine (Pa) 17 Sylintereitten höyrynpaine (bar) 18 Höyrymäärä sylintereille (t/h) 25 22 Päällysteen lämpötila (°C) 23 Konenopeus (m/min)2 1.19 Net weight of the web (g / m) 15 2.20 Moisture of the web (%) 3.21 Web temperature (° C) 4 Power supplied to the infrared dryer (kW) 5.6.7 Blowing air temperature (° C) 8.9 , 10 Top box pressure (Pa) 20 11,12,13 Heating capacity (steam-heated fluidized bed: bar or gas-heated fluidized bed: kg / h) 14,15,16 Lower box pressure (Pa) 17 Cylinder vapor pressure (bar) 18 Steam volume / cylinder ) 25 22 Coating temperature (° C) 23 Machine speed (m / min)
Edellä esitetyn mukaisesti mitataan ennen päällystysasemaa ja sen päällys tysnippiä N rainasta W rainan W plntapaino (mittaus 1), rainan kos-30 teus (mittaus 2) ja rainan W lämpötila (mittaus 3) ja näin aikaansaadut mittaussignaalit johdetaan keskusyksikköön 100 yhteen a kautta. Päällys-tysasemalla mitataan esimerkiksi syötettävän päällysteen lämpötila ja mittaussignaali siirretään yhteen k kautta keskusyksikölle 100. Lelju-kuivatusyksiköillä 40,50,55 mitataan yläpuolisiin yksiköihin 41,51 ja 56 35 syötettävien puhallusilmojen lämpötilat mittauksina 5,6 ja 7 sekä mainittujen ylälaatikkoyksikköjen paineet mittauksina 8,9 ja 10 ja nämä mittaustulokset johdetaan yhteiden c ja d kautta keskusyksikölle 100. Infra- il 7 80100 1 yksikön 44 yhteydessä suoritetaan sähkötehon mittaus 4, joka mittaustulos johdetaan yhteen b kautta keskusyksikölle 100. Vastaavasti suoritetaan ensimmäisen leijuyksikön 40 lämmitystehon mittaus 11, toisen leijuyksikön 50 lämmitystehon mittaus 12 ja kolmannen leijuyksikön 55 lämmitystehon 5 mittaus 13 sekä alalaatikoiden 42,52 ja 57 paineiden mittaukset 14,15 ja 16 ja mainitut mittaustulokset johdetaan yhtelden e,f ja g kautta yksikölle 100. Sylinteriryhmän 60 yhteydessä suoritetaan sylintereiden 61-65 höyrynpalneen mittaus 17 ja höyrymäärän mittaus 18, jotka mittaustulokset johdetaan yhteen h kautta keskusyksikölle 100. Lisäksi suoritetaan jälki- 10 kuivattimen 60 jälkeen kuivatusta rainasta W rainan W pintapainon out mittaus 19, rainan kosteusmittaus 20 ja rainan lämpötilan mittaus 21 sekä rainan W nopeuden mittaus 23, jotka mittaustulokset johdetaan yhteen 1 ja j kautta keskusyksikölle 100.As described above, before the coating station and its coating nip N, the web weight W (measurement 1), the web moisture (measurement 2) and the web W temperature (measurement 3) are measured from the web W, and the measurement signals thus obtained are passed to the central unit 100 via a. For example, the coating station measures the temperature of the coating to be fed and the measurement signal is transmitted via k to the central unit 100. The toy drying units 40,50,55 measure the temperatures of the blowing air supplied to the upper units 41,51 and 56 35 as measurements 5,6 and 7 and the pressures of said top box units 9 and 10 and these measurement results are passed via connections c and d to the central unit 100. In connection with the infra-il 7 80100 1 unit 44, an electrical power measurement 4 is performed, which measurement result is passed together via b to the central unit 100. Correspondingly, the first fluid unit 40 the heating power measurement 12 and the heating power 5 measurement 13 of the third fluidized unit 55 and the pressure measurements 14, 15 and 16 of the sub-boxes 42, 52 and 57 and said measurement results are passed via e, f and g to the unit 100. In connection with the cylinder group 60 the steam bellows 17-65 and the amount of steam measurement 18, the measurement results of which are passed together via h to the central unit 100. In addition, after the post-dryer 60, the measurement of the surface weight of the web W 19, the measurement of the moisture content of the web 20 and the measurement of the web temperature 21 and the measurement of the speed of the web 23 are performed. and j through the central processing unit 100.
15 Seuraavassa selostetaan lähinnä kuvioihin 1 ja 2 viitaten keksinnön mukaisen menetelmän eri vaiheet ja olennaiset piirteet.In the following, the various steps and essential features of the method according to the invention will be described, mainly with reference to Figures 1 and 2.
Keksinnön menetelmässä sovelletaan myöhemmin tarkemmin selostettavaa prosessimallia, joka on luotu ohjattavan prosessin 200 tai sen vastineen 20 koeajojen, edellä kuvion 1 yhteydessä selostettujen mittausten 1-23 ja kuivatusteorian perusteella. Edellä mainitun prosessin perusteella tehdään myöhemmin tarkemmin selostettava tietokonesimulointlohjelma, joka on ohjelmoitu laskemaan ainakin eri kuivatusyksikköjen 44,40,50,55 ja 60 haihdutustehot ja päällystettävän paperirainen W kuiva-ainepitoisuudet 25 ja lämpötilat kunkin kulvausykslkön 44,40,50,55 ja 60 jälkeen sekä mahdollisesti myös päällystysaineen jähmealueen sijainnin ja jähmelämpötilan. Mainittuun simulointiohjelmaan syötetään myöhemmin tarkemmin selostettavasta lajikartasta ajettavana olevan rainalajln mukaiset lajikohtaiset arvot, jotka muodostavat keksinnön mukaisen ohjausmenetelmän asetusarvo-30 parametrisarjan. Simulointiohjelmaan syötetään tietyin väliajoin automaattisesti uudet lähtöarvot, joina käytetään päällystysprosessin eri mittausantureilta 1-23 saatuja prosessiparametrien mitta-arvoja ja lisäksi myös laboratoriossa analysoituja ralna- ja päällystenäytteltä. Keksinnön mukaisesti mainitun prosessimallin epätarkkuudet minimoidaan 35 soveltaen adaptoituvaa prosessimallia, johon on jätetty tietty tai tietyt parametrit muuttujiksi joka/ jotka adaptoidaan oikeaan suuntaan prosessin 200 uusista lähtöarvoista siten että prosessimalli antaa s 80100 1 tulokseksi mitatuille parametreille mittaustuloksia vastaavat arvot.The method of the invention applies a process model to be described in more detail, which is created on the basis of the test runs of the controlled process 200 or its equivalent 20, the measurements 1-23 described above in connection with Figure 1, and the drying theory. Based on the above process, a computer simulation program is described later, which is programmed to calculate at least the evaporation powers of the different drying units 44,40,50,55 and 60 and the dry matter concentrations 25 and temperatures of the coated paper web W after each drying unit 44,40,50,55 and 60, and possibly also the location of the solidification area and the solidification temperature of the coating material. In said simulation program, the species-specific values according to the web species to be run from the species map to be described in more detail are entered later, which form the setpoint-30 parameter set of the control method according to the invention. New output values are automatically entered into the simulation program at certain intervals, using the measured values of the process parameters obtained from the various measuring sensors 1-23 of the coating process, and also from the ralna and coating samples analyzed in the laboratory. According to the invention, the inaccuracies of said process model are minimized by applying an adaptive process model in which certain parameter (s) are left as variables which are adapted in the right direction from the new output values of process 200 so that the process model gives s 80100 1 values corresponding to the measured results.
Mainittuna avoimena prosessiparametrinä käytetään sopivimmin ilmakuiva-tuksen lämmön- ja massansiirtokerrointa kuivatusilman ja kuivattavan radan välillä.As said open process parameter, the heat and mass transfer coefficient of the air drying between the drying air and the track to be dried is preferably used.
55
Keksinnön mukaisen järjestelmän yleisrakenne selviää kuviosta 2.The general structure of the system according to the invention is clear from Figure 2.
Seuraavassa selostetaan prosessitietokoneen 110 liittyminen prosessiin.The following describes the connection of the process computer 110 to the process.
10 Prosessitietokone 110 keskustelee prosessin kanssa SIP-aseman (SIPS * Serial Interface Process Station) Ι/0-ohjelmiston välityksellä. Perusohjelmisto pyörittää SIPS:n käyttöjärjestelmää, kun taas sovellutus-ohjelmisto vastaa tiedonkulusta prosessista prosessltietokoneeseen 110.10 The process computer 110 communicates with the process through the SIP (Serial Interface Process Station) IP / 0 software. The basic software runs the SIPS operating system, while the application software is responsible for the flow of information from the process to the process computer 110.
15 Prosessitietokoneen käyttöjärjestelmää selvitetään seuraavassa tarkemmin. Tämän lisäksi se sisältää ohjelmat SIP-asemalta tulevan tiedon vastaanottoon ja muokkaamiseen, näyttöruudun graafiseen (kuvio 3) toteutukseen, trendinäyttöihin (kuvio 4), tiedon tallentamiseen sekä simulointiin, 20 Seuraavassa selostetaan keksinnössä sovellettavan käyttöjärjestelmän eräs esimerkki.15 The operating system of the process computer is explained in more detail below. In addition, it includes programs for receiving and editing data from a SIP station, graphical (Fig. 3) implementation of the screen, trend displays (Fig. 4), data storage, and simulation. An example of an operating system applicable to the invention is described below.
Valvomotiloihin sijoitettavaan tietokoneeseen 110 on tehty menu-tyyppinen käyttöjärjestelmä, jossa käyttäjä saa menuvalikossa liikkumalla valita 25 haluamansa toiminnot. Päävalikko voi olla seuraavanlainen taulukko: 1. Käynnistä simulointi 2. Pysäytä simulointi 3. Muuta ajoparametreja 30 4. Tallenna ajotilanne Päävalikosta siirrytään eri allvalikkoihin, joista voidaan valita lisätoimintoja kullekin pääryhmälle. Esim. valinta "Käynnistä simulointi" tulostaa näyttöön seuraavanlaisen allvalikon: 35 1.1 Valvontakuva 1 1.2 Valvontakuva 2 li , 80100 1 1.3 Trendinäytöt 1.4 Lajlkarcta 1 1.5 Lajlkarcta 2 1.6 Paluu päävalikkoon 5The computer 110, which is placed in the control room, is provided with a menu-type operating system, in which the user can select the desired functions by navigating in the menu. The main menu can be a table as follows: 1. Start the simulation 2. Stop the simulation 3. Change the driving parameters 30 4. Save the driving situation The main menu takes you to various submenus from which you can select additional functions for each main group. For example, selecting "Start simulation" displays the following submenu: 35 1.1 Monitoring screen 1 1.2 Monitoring screen 2 li, 80100 1 1.3 Trend screens 1.4 Lajlkarcta 1 1.5 Lajlkarcta 2 1.6 Return to the main menu 5
Kuvaruudun alaosaan tulostetaan viestejä ja hälytyksiä.Messages and alerts are printed at the bottom of the screen.
Ajoparametreista todettakoon, että sovellusohjelma on rakennettu siten, että tietyt kiinteät ajoparametrit ovat muutettavissa käyttäjäjärjestel-10 mästä käsin. Tällaisia parametreja ovat: - käytössä olevien sylinterien lukumäärä/asema - käytössä olevien leijujen " ” - käytössä olevien IR-kuivamien " " 15 - asetusarvo loppukosteudelle - ylä- ja alahälytysraja loppukosteudelle - " " leijujen lämpötiloille -lajikoodi 20 Seuraavassa selostetaan tulostuskuvat. Päänäyttönä valvontajärjestelmässä on jokaiselle päällystysasemalle kuvion 3 osoittama valvontanäyttö. Kuvasta nähdään kuivatuksen kannalta tärkeät tiedot.Regarding the running parameters, it should be noted that the application program is constructed in such a way that certain fixed running parameters can be changed from the user system. Such parameters are: - number / position of cylinders in use - setpoint for fluid "" in use - 15 IR setpoints for final humidity - upper and lower alarm limit for final humidity - "" for fluid temperatures - type code 20 The printouts are described below. for each coating station, the monitoring screen shown in Figure 3. The figure shows the information important for drying.
Lisäksi voidaan tulostaa eri trendinäyttöjä. Esim. simulointlohjelmlston 25 sisältämä avoin parametri ajan funktiona antaa käyttäjälle ensi käden tietoa mahdollisesta häiriöstä tai viasta prosessissa: jos parametri-arvossa tapahtuu äkkinäinen tason muutos, indikoi se muutoksesta prosessissa. Kuviossa 4 on esimerkki tästä näyttötyypistä, kun avoimena parametrina on em. lämmön- ja massansiirtokerroln kuivatusilman ja kui-30 vattavan radan välillä.In addition, various trend screens can be printed. For example, an open parameter contained in the simulation software 25 as a function of time provides the user with first-hand information about a possible disturbance or fault in the process: if a sudden level change occurs in the parameter value, it indicates a change in the process. Fig. 4 shows an example of this type of display when the open parameter is the above-mentioned heat and mass transfer coefficient between the drying air and the dry track.
Avoimen parametrin lisäksi on edullista tulostaa esim. seuraavista suureista trendinäyttöjä: 35 - leijujen puhallusllman lämpötila - kokonaisenerglankulutus 10 801 00 1 - kokonaishaihduCus - kokonaiskaasu-/höyrymääräIn addition to the open parameter, it is advantageous to print, for example, the following large trend displays: 35 - fluidized air temperature - total energy consumption 10 801 00 1 - total evaporation - total gas / steam volume
Seuraavassa selostetaan menetelmän katkot ja hälytykset. Tieto katkon 5 alkamisesta saadaan binääritietona SlPS-ykslkön kautta. Kun katkotleto saadaan, simulointiohjelmisto pysähtyy paikalleen, jolloin mm. lajikart-taan ja valvontakuviin jää katkoa edeltänyt tilanne. Tämän tiedon avulla voidaan prosessi nopeasti ajaa entiseen tilaansa. Katkon päättymistiedon tultua järjestelmä aloittaa automaattisesti toimintansa.The following describes method breaks and alarms. Information about the start of the break 5 is obtained as binary information via the SlPS unit. When the interruption is obtained, the simulation software stops in place, whereby e.g. the species map and control images show the situation before the break. This information can be used to quickly run the process back to its former state. When the interrupt end information is received, the system automatically starts operating.
10 Hälytysviestejä varten varataan näyttöruudun alaosa. Hälytyksiä saadaan mm. seuraavista kohteista: - leijujen lämpötilat 15 - loppukosteus - avoin parametri10 The bottom of the screen is reserved for alarm messages. Alarms are received e.g. of the following: - fluid temperatures 15 - final humidity - open parameter
Keksinnön järjestelmän avulla saadaan selville miten haihdutus jakautuu kuivatusyksiköiden välillä. Saadut haihdutusarvot adaptoituvat vastaa-20 maan manuaalisesti otettavien kosteusnäyttelden arvoja.The system of the invention makes it possible to find out how the evaporation is distributed between the drying units. The evaporation values obtained adapt to the values of the moisture samples taken manually from the corresponding 20 countries.
Keksinnön järjestelmän avulla voidaan toistaa samanlainen haihdutus tietylle lajille eri ajojaksoilla. Keksinnön järjestelmän avulla saadaan lisätietoa pyrittäessä kuivatuksen optimointiin laadun, tehokkuuden 25 ja/tai energiankäytön suhteen. Lisätieto saadaan käräämällä ajoparamet-reja laitteiston muistiin eri haihdutusolosuhteissa. Samalla kerätään laatutietoa laboratoriotestelllä sekä päällystyskoneella tehtävillä mittauksilla. Tämän tiedon perusteella on luotavissa laatukartta, joka kertoo miten eri paperilajit pitää kuivattaa.By means of the system of the invention, similar evaporation can be repeated for a given species at different driving cycles. The system of the invention provides additional information in an effort to optimize drying in terms of quality, efficiency and / or energy consumption. Additional information is obtained by storing the run parameters in the equipment memory under different evaporation conditions. At the same time, quality data is collected by laboratory tests and measurements made on a coating machine. Based on this information, a quality map can be created that tells you how to dry the different types of paper.
3030
Seuraavassa esitetään patenttivaatimukset, joiden määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa kekslnnö eri yksityikohdat voivat vaihdella ja poiketa edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä.The following claims set forth within the scope of the inventive idea, the various details of the invention may vary and differ from those set forth above by way of example only.
3535
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI865199A FI80100C (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN BELAEGGNINGSPROCESS AV EN BANA. |
DE19873741128 DE3741128A1 (en) | 1986-12-18 | 1987-12-04 | Method of controlling and/or monitoring a web-coating drying process |
SE8704992A SE8704992L (en) | 1986-12-18 | 1987-12-15 | PROCEDURES FOR CONTROL AND / OR MONITORING A COATING AND DRYING PROCESSING PROCESS |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI865199A FI80100C (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN BELAEGGNINGSPROCESS AV EN BANA. |
FI865199 | 1986-12-18 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI865199A0 FI865199A0 (en) | 1986-12-18 |
FI865199A FI865199A (en) | 1988-06-19 |
FI80100B true FI80100B (en) | 1989-12-29 |
FI80100C FI80100C (en) | 1990-04-10 |
Family
ID=8523675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI865199A FI80100C (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN BELAEGGNINGSPROCESS AV EN BANA. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3741128A1 (en) |
FI (1) | FI80100C (en) |
SE (1) | SE8704992L (en) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03186186A (en) * | 1989-09-08 | 1991-08-14 | W R Grace & Co | Infrared ray drying device |
AU7894391A (en) * | 1990-05-24 | 1991-12-10 | Robert Leighton | Improvements relating to the manufacture of sheet material |
US5377428A (en) * | 1993-09-14 | 1995-01-03 | James River Corporation Of Virginia | Temperature sensing dryer profile control |
US6126787A (en) | 1995-02-01 | 2000-10-03 | Valmet Corporation | Dry end of a paper machine |
FI98387C (en) * | 1995-02-01 | 1997-06-10 | Valmet Corp | Method for the production of surface-treated paper, in particular fine paper, and the dry end of a paper machine |
FR2744387B1 (en) * | 1996-02-01 | 1998-04-17 | Rufo Donato | PROCESS AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS MANUFACTURE OF SHEETS OF COMPACT MULTILAYER CARTON |
DE19710549C2 (en) * | 1997-03-14 | 1999-01-28 | Vits Maschinenbau Gmbh | Process and plant for impregnating and drying a continuous web |
FI108871B (en) * | 1998-07-06 | 2002-04-15 | Metso Paper Inc | A method and apparatus for drying a coated web |
FI105217B (en) | 1998-12-04 | 2000-06-30 | Valmet Corp | A method for controlling the drying process of a papermaking machine or the like in a drying section |
FI111970B (en) * | 1998-12-04 | 2003-10-15 | Metso Paper Inc | A method and apparatus for controlling the drying process of a papermaking machine or the like in a drying section |
CA2259743C (en) * | 1999-01-18 | 2006-06-13 | Westroc Inc. | Dryer control system |
FI112102B (en) * | 1999-03-04 | 2003-10-31 | Metso Paper Inc | A method for adjusting machine direction web humidity with a coating machine |
FI110706B (en) * | 1999-03-04 | 2003-03-14 | Metso Paper Inc | A method for adjusting machine direction web humidity with a coating machine and calender |
DE19919206A1 (en) * | 1999-04-28 | 2000-11-02 | Buehler Ag | Process for the production of pasta |
FI20001076A (en) * | 2000-05-08 | 2001-10-24 | Berg Carl Gustav | Device and method for determining quantities on a coating process, method for drying process control and computer program |
DE10342769A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-04-21 | Voith Paper Patent Gmbh | System for computer-aided measurement of quality and / or process data |
DE102004007296A1 (en) * | 2004-02-14 | 2005-09-15 | Voith Paper Patent Gmbh | Afterdryers |
FI119574B (en) | 2004-11-12 | 2008-12-31 | Metso Paper Inc | Method and system in a paper machine and software product |
DE102008024615A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-26 | Manroland Ag | Method for operating a printing machine |
DE102008041313A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Voith Patent Gmbh | Control system for installations for paper and / or tissue and / or board and / or packaging production |
DE102009011217A1 (en) | 2009-03-04 | 2010-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Control of the extended dryer section of a paper machine |
EP2463608B1 (en) * | 2010-12-10 | 2013-03-27 | EHA Composite Machinery GmbH | Dryer, in particular air flotation dryer, for drying a strip of material |
US9429361B2 (en) * | 2012-11-27 | 2016-08-30 | Corning Incorporated | Systems and methods for adaptive microwave drying of ceramic articles |
FI128944B (en) * | 2018-08-30 | 2021-03-31 | Valmet Technologies Oy | Method, system and computer program product for monitoring and/or controlling the conditions in a subsystem of a fiber web or finishing machine |
-
1986
- 1986-12-18 FI FI865199A patent/FI80100C/en not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-12-04 DE DE19873741128 patent/DE3741128A1/en not_active Withdrawn
- 1987-12-15 SE SE8704992A patent/SE8704992L/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI80100C (en) | 1990-04-10 |
DE3741128A1 (en) | 1988-06-30 |
FI865199A0 (en) | 1986-12-18 |
FI865199A (en) | 1988-06-19 |
SE8704992L (en) | 1988-06-19 |
SE8704992D0 (en) | 1987-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI80100B (en) | FOERFARANDE VID STYRNING OCH / ELLER OEVERVAKNING AV EN PROCESS FOER BELAEGGNING OCH TORKNING AV EN BANA. | |
FI81627C (en) | FOERFARANDE VID REGLERING, STYRNING OCH / ELLER KONTROLL AV TORKNINGEN AV EN BELAGD BANA. | |
CA1318125C (en) | Method and device in on-machine coating-drying of a paper web or equivalent | |
US8849443B2 (en) | Control of an expanded drying section of a paper machine | |
JP4951529B2 (en) | System and method for controlling a press section and pulp dryer for dewatering paper using a chemical dehydrating agent | |
US5718060A (en) | Method of and apparatus for controlling moisture content of a web product at the time of changing the grade of the web product on a paper machine | |
JP4629109B2 (en) | Method, system and software in paper machine | |
KR100363456B1 (en) | A system for monitoring and regulating the circulating lubrication of cylinders and roller bearings in paper machines | |
FI112102B (en) | A method for adjusting machine direction web humidity with a coating machine | |
SE0100339D0 (en) | Method of drying a web-shaped material | |
FI81628B (en) | FOERFARANDE VID STYRNINGEN OCH / ELLER KONTROLLEN AV EN TORKNINGSPROCESS SOM SKER MED EN YANKEE-CYLINDER. | |
US6792331B1 (en) | Method and apparatus for controlling the drying process in a drying section of a paper machine or the like | |
EP1404919B2 (en) | Method and apparatus for control of drying process taking place in a pulp dryer | |
EP1194640A1 (en) | Method of controlling the drying process in a drying section of a paper machine or the like | |
EP0167524A1 (en) | A method for the control of drying of veneer | |
CN101469936A (en) | Drying process apparatus and method thereof | |
CN206616402U (en) | A kind of aqueous ecological synthetic leather dry production device | |
CN217638974U (en) | Automatic detect control product moisture system | |
CN111893793B (en) | Method and apparatus for controlling energy consumption in a fiber web manufacturing process | |
CN112721310A (en) | Intelligent explosion-proof line device for color printing packaging box | |
Chen et al. | Bibliography on Drying of Coated Webs | |
SE450776B (en) | Humidity control for pulp suspension | |
SU1125322A1 (en) | Automatic control system for process of making paper web | |
Wallinder | Infrared assisted through-air drying of lowgrammage sheets | |
Schneeberger et al. | to optimize the energy consumption |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: VALMET OY |