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QCS para linha de produção de papel, umidade, gramatura e medição de largura de papel

Na moderna indústria de fabricação de papel, o uso de tecnologias e equipamentos avançados melhorou muito a eficiência e a qualidade da produção de papel. Um desses dispositivos cruciais é o sistema de digitalização, usado para diversas medições e controles na máquina de papel. Neste blog, exploraremos o software, a funcionalidade e o desempenho do sistema de digitalização em máquinas de fabricação de papel.

O sistema de digitalização nas máquinas de fabricação de papel é baseado no sistema operacional Microsoft Windows 10 e desenvolvido utilizando o software Siemens PCS7, incluindo CFC (Continuous Function Chart) e WinCC para configuração. Ele utiliza comunicação ProfiNET Ethernet, permitindo transferência de dados em alta-velocidade de até 100 Mbps. O sistema foi projetado para ser compatível com sistemas de interface padrão, permitindo comunicação perfeita com DCS (sistemas de controle distribuído), drives e outros equipamentos que usam protocolos de comunicação populares como OPC. Além disso, ele oferece suporte à comunicação TCP/IP com redes corporativas e fornece interfaces-amigáveis ​​para personalização do sistema. O software pode ser facilmente instalado em uma estação de operação de PC para operação e monitoramento convenientes.

O sistema oferece uma interface gráfica abrangente que exibe os principais parâmetros do processo, incluindo a visão geral do processo, curva de gramatura de banner, curva de umidade, curva de gramatura longitudinal, curva de umidade, valores médios, valores máximos/mínimos, desvio padrão e status de operação manual/automática. Ele também oferece medição-em tempo real da largura do papel e fornece recursos de consulta de dados históricos. O design de interface personalizado permite a exibição vertical de tendências históricas, suportando impressão de tendências automática/manual. Além disso, inclui configurações para configuração do quadro de digitalização, exibição de eventos e alarmes, bem como monitoramento do status do sensor.

O sistema de digitalização gera diversos relatórios que podem ser gerados automaticamente ou impressos manualmente. Esses relatórios incluem relatórios de produção, relatórios de qualidade, relatórios de rolos, relatórios de turnos, relatórios diários, relatórios semanais, relatórios mensais, relatórios anuais e relatórios trimestrais.

● 1.3.1 Medição e Controle do Peso Base
O controlador compara os dados de medição da gramatura básica com os valores definidos para determinar a quantidade de dimensionamento na máquina de papel. Ele ajusta a válvula de dimensionamento (ou a velocidade da bomba de dimensionamento) através do circuito de controle de fluxo de dimensionamento para obter um controle preciso do peso base. As alterações na consistência do dimensionamento e na vazão são compensadas ajustando a válvula de dimensionamento (ou a velocidade da bomba de dimensionamento) de maneira controlada por feedback, reduzindo o impacto no controle do peso base. O sistema alimenta o QCS (Sistema de Controle de Qualidade) com sinais como taxa de vazão de dimensionamento, consistência de dimensionamento e dados-on-line do instrumento por meio de instrumentos locais ou comunicação com o DCS.

● 1.3.2 Medição e Controle de Umidade
O controlador controla a pressão do vaporizador com base no desvio entre os valores de medição de umidade e os valores definidos para obter o controle da umidade regulando a temperatura da superfície dos vaporizadores. O sistema controla diretamente o fornecimento de vapor à caixa de vapor do vidro, mantendo as diferenças de pressão entre outras caixas de vapor através de um sistema de bomba de calor. Em caso de ruptura da manta, o sistema reduz a pressão do vapor fornecido aos vaporizadores. Após a reconexão da folha, a pressão do vapor é aumentada gradativamente até que a umidade do papel se estabilize, atingindo o estado ideal de produção. Sinais de pressão de vapor e instrumentos de válvula de pressão são fornecidos ao QCS por meio de instrumentos locais ou comunicação com o DCS.

O sistema de digitalização incorpora sensores de borda do papel para medir com precisão a posição da borda do papel. Um codificador rotativo de alta-precisão e um software de cálculo garantem uma medição precisa da largura do papel, com uma precisão inferior a 1 mm.

O sistema de digitalização garante desempenho através das seguintes especificações de sensor e controle. O desempenho do controle é determinado pela redução na variação de longo-prazo (2σ) de rolo de papel para rolo de papel durante uma execução cega de três dias e uma execução controlada de três dias.

2.1 Quadro de digitalização:

◆ Measurement speed: >1000 medições/s

◆ Resolução: Posicionamento ±0,25mm

◆ Erro de espaçamento da cabeça do sensor superior e inferior: ±0,10 mm

◆ Erro horizontal: ± 0,15 mm

◆ Erro de direção da máquina de papel: ± 0,2 mm

◆ Velocidade de digitalização: 50-500 mm/s (frequência ajustável, otimizada com base na velocidade da máquina de papel)

◆ Precisão de posicionamento da estrutura de digitalização: Menor ou igual a 1 mm

◆ Pressão positiva selada para evitar poeira

◆ Umidade relativa: Menor ou igual a 95%, sem condensação

◆ Temperatura máxima de operação: Menor ou igual a 85 graus

2.2 Desempenho do Sensor:

◆ Folga de medição: 8-20 mm

◆ Abertura de detecção do guia de luz: 5 mm

◆ Faixa de gramatura básica do papel: 5-250g/m2

◆ Faixa de medição: Umidade: 0-20%, gramatura: 5-250g/m2

◆ Repetibilidade: Umidade: 0,15%, gramatura: 0,25% ou 0,25g/m2

◆ Precisão dinâmica de umidade: 2σ Menor ou igual a ±0,15 (% de teor de umidade, movimento da cabeça de digitalização, amostra de papel fixa)

◆ Precisão dinâmica do peso base: 2σ Menor ou igual a ±0,25g/m² ou ±0,25% do valor medido (movimento da cabeça de digitalização, amostra de papel fixa)

◆ Estrutura à prova de poeira e-de condensação

◆ Saída: 4-20mA, RS485

◆ Temperatura máxima de operação: 70 graus

2.3 Garantia de Desempenho do Equipamento:
O equipamento fornecido nesta proposta está em conformidade com normas como IEC1131, IEC1158-2, EN50170 e possui certificação CE, TUV e marca europeia de fabricação CE. Uma lista completa de peças de reposição é fornecida para minimizar o tempo de inatividade em caso de falha do equipamento, garantindo uma recuperação rápida em 20 minutos. O sistema de controle (contínuo ou intermitente) tem um tempo de operação sem falhas (excluindo equipamentos de campo) de mais de 40.000 horas.

2.4 Desempenho de controle:
O desempenho de controle associado à variação longitudinal média dos rolos de papel é determinado com base nos relatórios de rolos de papel gerados pelo sistema de controle de umidade. A redução percentual da variação é calculada com base na diferença entre os valores médios durante a operação controlada e operação cega. O sistema de controle visa atingir os seguintes valores de desempenho:

◆ Precisão do controle de peso base: Taxa de melhoria maior ou igual a 60%

◆ Precisão do controle de umidade: Taxa de melhoria maior ou igual a 60%

O sistema de digitalização desempenha um papel vital no processo de fabricação de papel, fornecendo medição e controle precisos do peso base e dos parâmetros de umidade. Com software avançado, funcionalidade superior e sensores de alto-desempenho, ele contribui para melhorar a produtividade e a qualidade na produção de papel. A capacidade do sistema de gerar relatórios abrangentes e interagir com outros sistemas de controle garante operação eficiente e otimização da máquina de papel.

Equipamentos Acessórios, Ventilador de Turbina, Sistema de Controle Elétrico, Sistema de Condensado de Vapor, QCS, DCS, MCS etc.

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