制浆造纸过程是一个复杂的化工过程,其中涉及到的设备,不论数量还是种类,都是其它多数工业过程所不能比拟的。而在整个生产流程中涉及到的数量庞大的控制回路中,相当一部分具有高度的非线性、多干扰、强耦合、大滞后等特点。尽管如此,这其中绝大部分采用的还是传统PID控制算法,或者是各个PLC制造商集成的PID功能块(例如西门子的FB41、42等)。FB42是西门子Step 7编程平台中集成的非连续PID功能块,主要用于以电动阀为代表的数字量控制回路。数字量控制回路,就是一类执行机构仅接受数字量控制信号的特殊回路。这类回路在制浆造纸过程中广泛存在,其显著特点就是其中的数字式执行机构,执行机构的特性也给这类回路的控制带来了新问题。本论文在简要介绍造纸流程的基础上,讨论了数字量回路在造纸过程中的使用特点,重点研究了西门子PID功能块FB42的内部构成,以及它在实际应用过程中存在的若干问题。针对这些问题,结合模糊控制理论的相关知识提出解决方案,并加以仿真验证。在此基础上,将新的控制方案编程实现并投入实际造纸过程应用。根据这条主线,本文从以下几方面展开了讨论。首先,论文论述了本课题的研究背景。介绍了制浆造纸过程的典型工艺流程,引出了数字量回路在制浆造纸过程中应用的广泛性及其研究意义。同时对回路中最常用的执行机构——电动阀的特性进行了总结,据此建立了电动阀的仿真模型,并分析了造纸工业中应用电动阀的几类典型数字量回路。在简单介绍模糊控制相关基础知识之后,对西门子功能块FB42及其内部各部分工作流程进行详细分析,通过试验和源代码的解读发现其内部的工作过程大致可以分为PID运算和脉冲输出两大块。其中,PID运算主要完成了比例和积分运算。积分参数不固定是FB42的特色之一,它与运算周期、阀门的行程时间和偏差有关。这种考