一种网部脱水元件智能优化方法及系统与流程

1.本发明属于造纸机械技术领域，尤其涉及一种网部脱水元件智能优化方法及系统。


背景技术：

2.网部是造纸机上影响纸幅质量的重要部分，湿纸幅一旦在造纸机的网部成形后，纸张中纤维交织状态便基本上定形下来，在随后的压榨、干燥和压光等过程中，只能有限地改善已经成形的纸幅的性质。因此，如果要生产出高质量的纸产品，那么就需要有一个良好的纸幅成形器，而脱水板则是生产出高质量纸产品的关键。
3.具体的，影响脱水板性能的因素主要是倾斜角和本体几何尺寸，而在一般情况下不更换脱水板，所以必须人为调整倾斜角的角度，既不引起浆料扰动，又大幅提升脱水性能。
4.现有技术中，对脱水板的倾斜角角度，主要通过人工手动调整，通过操作人员手动去现场根据经验调整一个角度，然后在接下来的生产中，通过对湿纸幅的干度检测以及纸幅的形成情况等进行人为的经验判断再调整。这样虽然只需花费人力成本，但是由于网部脱水情况往往因车速，浆种，添加剂等因素而变化，往往需要多次的调整，生产中的脱水情况依然不能达到最佳效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种网部脱水元件智能优化方法及系统，旨在解决上述背景技术所提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
7.第一方面，本发明提供了一种网部脱水元件智能优化方法，所述优化方法包括以下步骤：
8.步骤s101:获取液压比例阀的第一开度s1，按照开度
△
s1增加第一开度s1，得到第二开度s2，增加并持续单位时间δt1执行所述第二开度s2；
9.步骤s102:在所述第二开度s2小于预设开度a时，执行步骤s103；
10.在所述第二开度s2不小于预设开度a时，执行步骤s104；
11.步骤s103：对纸浆匀度进行测量，得到纸浆匀度测量结果；
12.在所处纸浆匀度测量结果为合格时，执行步骤s101；
13.在所处纸浆匀度测量结果为不合格时，执行步骤s104；
14.步骤s104：将第一开度s1作为液压比例阀开度的最优值。
15.在本发明提供的一些实施例中，所述预设开度a的获取方式包括以下步骤：
16.第三开度s3在单位时间
△
t2增加开度
△
s2，得到第四开度s4；
17.基于吸水箱流量传感器的瞬时流量计算第三开度s3从0-100％在单位时间δt2内的平均流量，并生成脱水效果曲线；
18.根据所述脱水效果曲线确定在所述平均流量为最大值时的预设开度a。
19.在本发明提供的一些实施例中，所述计算第三开度s3从0-100％在单位时间δt2内的平均流量，并生成脱水效果曲线的步骤包括：
20.保持第四开度s4，通过真空吸水箱流量传感器得到的实时瞬时流量计算得出单位时间δt2内的平均流量，以开度信号作为x轴，平均流量作为y轴，得到脱水效果曲线图。
21.在本发明提供的一些实施例中，所述的优化方法还包括以下步骤：
22.将液压比例阀开度的最优值发送给脱水板上的液压执行器；
23.液压执行器根据所述最优值调整脱水板的倾斜角。
24.第二方面，本发明提供了一种网部脱水元件智能优化系统，所述优化系统用于执行如第一方面所提供的优化方法，所述优化系统包括：
25.信号采集模块，所述信号采集模块用于采集运行数据，所述运行数据包括纸浆匀度、水箱流量、比例阀开度；
26.控制模块，所述控制模块用于收集所述运行数据，并根据所述优化方法对将所述运行数据进行分析处理，得到液压比例阀开度的最优值；
27.信号输出模块，所述信号输出模块用于根据所述最优值调整脱水板的倾斜角；
28.电源模块，所述电源模块用于向所述信号采集模块、控制模块和信号输出模块供电。
29.在本发明提供的一些实施例中，所述信号采集模块与所述控制模块之间通过第一通信模块建立通信连接，所述信号采集模块采集到的运行数据通过所述第一通信模块发送给所述控制模块。
30.在本发明提供的一些实施例中，所述控制模块与所述信号输出模块之间通过第二通信模块建立通信连接，所述控制模块得到的液压比例阀开度的最优值通过所述第二通信模块发送给所述信号输出模块。
31.在本发明提供的一些实施例中，所述信号采集模块包括：
32.纸浆匀度扫描架，所述纸浆匀度扫描架用于采集纸浆匀度；
33.吸水箱流量传感器，所述吸水箱流量传感器用于采集水箱流量；
34.比例阀开度传感器，所述比例阀开度传感器用于采集比例阀开度。
35.在本发明提供的一些实施例中，所述控制模块为计算机设备，所述计算机设备包括：
36.存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的优化方法。
37.在本发明提供的一些实施例中，所述信号输出模块为液压执行器，所述液压执行器用于根据所述最优值调整脱水板的倾斜角。
38.与现有技术相比，本发明提供的网部脱水元件智能优化方法及系统的技术优势在于：使用本发明提供的优化方法及系统进行调整，操作简便，操作人员只需要按一下按钮，系统的控制模块会自动根据实时的工艺参数调整出适合的角度，本系统相较于传统的人工给定倾斜角角度，在测试的过程中更严格和精确，得到的倾斜角在脱水效果上更好，控制模块储存了调节过程中的相关参数和曲线，在变动工况的情况下，无需大量测试即可完成调节。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
40.图1为本发明实施例提供的一种网部脱水元件智能优化方法的实现流程图；
41.图2为本发明实施例提供的预设开度a的获取方式的实现流程图；
42.图3为本发明实施例提供的一种网部脱水元件智能优化方法的实现子流程图；
43.图4为本发明实施例提供的一种网部脱水元件智能优化系统的结构框图；
44.图5为本发明的脱水效果曲线示意图。
45.图6为本发明提供的优化方法的逻辑流程图。
具体实施方式
46.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
47.图1示出了本发明实施例提供的一种网部脱水元件智能优化方法的实现流程图；
48.如图1所示，在本发明提供的一个实施例中，一种网部脱水元件智能优化方法，所述优化方法包括以下步骤：
49.步骤s101:获取液压比例阀的第一开度s1，按照开度
△
s1增加第一开度s1，得到第二开度s2，增加并持续单位时间δt1执行所述第二开度s2；
50.步骤s102:在所述第二开度s2小于预设开度a时，执行步骤s103；
51.在所述第二开度s2不小于预设开度a时，执行步骤s104；
52.步骤s103：对纸浆匀度进行测量，得到纸浆匀度测量结果；
53.在所处纸浆匀度测量结果为合格时，执行步骤s101；
54.在所处纸浆匀度测量结果为不合格时，执行步骤s104；
55.步骤s104：将第一开度s1作为液压比例阀开度的最优值。
56.在本发明实施例中，获取预设的获取液压比例阀的第一开度s1，所述获取为在通过步骤s203得到预设开度a后，还原该系统中液压比例阀开度(第一开度s1)，按一定单位的开度
△
s1增加液压比例阀开度。每增加一次开度，进入下一步纸浆匀度检测，合格则返回上一步继续增加开度，不合格则使用上一步的第一开度s1，此开度即为倾斜角最佳调整角度。
57.图2示出了本发明实施例提供的预设开度a的获取方式的实现流程图。
58.如图2所示，在本发明提供的优选实施方式中，所述预设开度a的获取方式包括以下步骤：
59.步骤s201：第三开度s3在单位时间
△
t2增加开度
△
s2，得到第四开度s4；
60.在本发明实施例提供的步骤s201的具体实现中，脱水板从0开始以单位时间
△
t2增加液压比例阀开度
△
s2。
61.进一步的，所述预设开度a的获取方式还包括以下步骤：
62.步骤s202：基于吸水箱流量传感器的瞬时流量计算第三开度s3从0-100％在单位时间δt2内的平均流量，并生成脱水效果曲线；
63.在本发明实施例提供的步骤s202的具体实现中，通过真空吸水箱流量传感器的瞬时流量计算出从液压比例阀开度(即第三开度s3)从0-100％在单位时间δt2内平均流量的脱水效果曲线图，以开度信号s作为x轴，平均流量作为y轴，得到脱水效果曲线图，所述的脱水效果曲线图如图5所示。
64.步骤s203：根据所述脱水效果曲线确定在所述平均流量为最大值时的预设开度a，通过如图5所示的曲线图可以看出，预设开度a为脱水效果曲线中，平均流量最大值所对应的开度数值。
65.在本发明提供的一些实施例中，所述计算第三开度s3从0-100％在单位时间δt2内的平均流量，并生成脱水效果曲线的步骤包括：
66.保持第四开度s4，通过真空吸水箱流量传感器得到的实时瞬时流量计算得出单位时间δt2内的平均流量，以开度信号作为x轴，平均流量作为y轴，得到脱水效果曲线图。
67.如图3所示，在本发明提供的一些实施例中，所述的优化方法还包括以下步骤：
68.步骤s301：将液压比例阀开度的最优值发送给脱水板上的液压执行器；
69.步骤s302：液压执行器根据所述最优值调整脱水板的倾斜角。
70.如图6为本发明提供的优化方法的逻辑流程图，如图6所示，优化系统切入自动后，脱水板从0开始以单位时间δt2增加液压比例阀开度δs2，通过真空吸水箱流量传感器的瞬时流量计算出从液压比例阀开度从0-100％在单位时间δt2内平均流量的脱水效果曲线图。
71.进一步的，还原液压比例阀开度，按一定单位δs1增加液压比例阀开度。每增加一次开度，进入下一步纸浆匀度检测，合格则返回上一步继续增加开度，不合格则使用上一步的开度值s，即第一开度s1，第一开度s1即为倾斜角最佳调整角度。
72.在本发明实施例提供的优化方法的具体工作过程中，当优化系统切入自动后，控制模块402发出指令，增加开度信号δs2并持续δt2的时间，使液压比例阀从0到100％动作。δs2可以预设，值越小则脱水效果曲线图更精确。液压比例阀通过机械结构与脱水板相连，其中，所述机械结构采用现有技术中用于调整脱水板角度的结构即可，于此不进行赘述；当液压比例阀0-100％打开，脱水板倾斜角跟随液压比例阀从最小工作角度到最大工作角度。保持第第四开度s4不变，通过真空吸水箱流量传感器得到的实时瞬时流量计算得出δt2时间内的平均流量。以开度信号作为x轴，平均流量作为y轴，得到脱水效果曲线图。
73.进一步的，还原开度信号为0或预设值，按一定开度单位δs1在0-a的范围内增加开度，其中，a为预设开度，每增加一次需保持δt1的时间。保持一定δt1时间保证了网部脱水流量是在稳定的工况下测量出来的，是跟脱水效果曲线图契合的。每增加一次开度单位δs1，控制模块将采集到的纸浆匀度参数n收集并分析。纸浆匀度合格则返回上一步继续增加一次开度单位δs1，直到纸浆匀度不合格。上一轮的s值即为不扰动纸浆情况下最大脱水的开度值，停止程序流程。少数情况下，会出现开度s2大于a时纸浆匀度依然合格，此时开度s2即为预设开度a。开度信号s通过信号输出模块输出给液压比例阀。
74.进一步的，本发明实施例中，控制模块会主动记录相关参数和趋势图(如脱水效果曲线图，δt1，δs1，开度信号s，最大脱水开度a，纸浆匀度参数等)。在手动的情况下，工作人员可以参考相关值对开度信号进行直接给定，此时控制模块不进行调节控制。在工况条件无巨大变动的情形下，工作人员可以将模式切成手动，给定上一次生产时的开度。
75.第二方面，本发明提供了一种网部脱水元件智能优化系统，所述优化系统用于执行如上述所提供的优化方法，如图4所示，在本发明实施例中，所述优化系统400包括：
76.信号采集模块401，所述信号采集模块用于采集运行数据，所述运行数据包括纸浆匀度、水箱流量、比例阀开度；
77.控制模块402，所述控制模块用于收集所述运行数据，并根据所述优化方法对将所述运行数据进行分析处理，得到液压比例阀开度的最优值；
78.信号输出模块403，所述信号输出模块用于根据所述最优值调整脱水板的倾斜角；
79.电源模块404，所述电源模块用于向所述信号采集模块401、控制模块402和信号输出模块403供电。
80.请继续参阅图4，在本发明提供的一些实施例中，所述信号采集模块401与所述控制模块402之间通过第一通信模块405建立通信连接，所述信号采集模块401采集到的运行数据通过所述第一通信模块405发送给所述控制模块402。
81.请继续参阅图4，在本发明提供的一些实施例中，所述控制模块402与所述信号输出模块403之间通过第二通信模块406建立通信连接，所述控制模块402得到的液压比例阀开度的最优值通过所述第二通信模块406发送给所述信号输出模块403。
82.请继续参阅图4，在本发明提供的一些实施例中，所述信号采集模块401包括：纸浆匀度扫描架4011，所述纸浆匀度扫描架用于采集纸浆匀度；吸水箱流量传感器4012，所述吸水箱流量传感器用于采集水箱流量；比例阀开度传感器4013，所述比例阀开度传感器用于采集比例阀开度。
83.请继续参阅图4，在本发明提供的一些实施例中，所述控制模块402为计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的优化方法。
84.本发明的另外一个实施例中，控制模块402与计算机设备可以是相互独立的，二分别独立进行处理的处理，且二者之间通过通信模块进行数据的传输交互。
85.请继续参阅图4，在本发明提供的一些实施例中，所述信号输出模块403为液压执行器，所述液压执行器用于根据所述最优值调整脱水板的倾斜角。
86.在本发明的另外一个实施例中，信号输出模块403与液压执行器为两个独立的模块，信号输出模块403用于将控制信号发送给液压执行器，液压执行器用以执行所述控制信号，所述控制信号为控制脱水板动作的信号。
87.综上所述，本发明提供的网部脱水元件智能优化方法及系统的技术优势在于：使用本发明提供的优化方法及系统进行调整，操作简便，操作人员只需要按一下按钮，系统的控制模块会自动根据实时的工艺参数调整出适合的角度，本系统相较于传统的人工给定倾斜角角度，在测试的过程中更严格和精确，得到的倾斜角在脱水效果上更好，控制模块储存了调节过程中的相关参数和曲线，在变动工况的情况下，无需大量测试即可完成调节。
88.在本发明实施例的一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
89.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。