随着生活水平的提高,人们对生活用纸质量的要求也越来越高。尤其在生活用纸市场竞争压力增大的今天,厂家面临提高一等品率、节能减排等诸方面压力。近几年国内装备制造业发展迅猛,新型国产卫生纸机不断推出,与国外先进型号纸机差距日益缩小,但由于国外生产厂商对纸机控制系统的技术垄断,国内厂商对此知之甚少。为了提高国产卫生纸机自动化程度与控制精度,打破国外技术垄断,针对中高速卫生纸机全集成自动化系统,围绕安全生产、高效生产、节能降耗等方面的研究是目前的首要任务。本文以某企业国产高速卫生纸机自动化系统项目为背景,受陕西省科技统筹创新工程项目资助(项目号:2012KTCQ01-19),针对卫生纸机生产过程控制要求,从生产工艺的分析以及控制方案的设计与实施方面进行了以下三个方面工作:(1)工艺流程及控制要点和难点的分析中高速卫生纸机造纸工艺对水分、定量、蓬松度等参数的控制要求较高,在各个子系统设计时需要综合考虑控制难点。主要包括中高速卫生纸机由于QCS系统难以应用,定量控制困难;干燥部能耗高,烘缸易造成积水,影响纸机安全运行;传动过程中由于车速高,纸页薄,烘缸启停惯性较大,保证纸机连续运行难度较高。(2)各子系统控制方案的设计针对中高速卫生纸机各子系统控制难点,分别提出其控制方案。为了解决中高速卫生纸机QCS系统应用困难的问题,提出基于模糊PID控制的绝干浆量控制方案。以解决烘缸积水问题及节能降耗为目的,提出烘缸与气罩能耗协同控制方案。以保证纸机连续安全生产为目的,提出传动系统三点传动控制方案。(3)基于S7-300PLC的中高速卫生纸机全集成自动化系统设计与实现由于中高速卫生纸机生产过程工段较多,系统结构复杂,因此应用全集成自动化系统进行统一管理是十分必要的。本文以实际项目为背景,西门子STEP7+Win CC软件作为开发平台,结合OPC技术搭建控制系统。并基于OPC技术完成Matlab与上位机通信,实现模糊PID算法的应用,完成全集成自动化系统的搭建,取得良好运行效果。目前国内对中高速卫生纸机自动化系统的研究基本处于空白状态,国内市场主要被国外厂商垄断。本课题所设计全集成自动化系统已在某企业生产线中应用投产,并经过长期运行显示蒸汽消耗量从每吨纸3.5吨下降到2.8吨,车速提高12%,极大提高了系统自动化程度,节能效果明显。该系统具有简单易实现、运行可靠、扩展能力强的优势,适合在目前国内卫生纸机生产线中广泛推广。