WO2009077219A1 - System and method for regulating at least one quality parameter of a material web, particularly of a fiber web in a paper and/or cardboard machine - Google Patents

System and method for regulating at least one quality parameter of a material web, particularly of a fiber web in a paper and/or cardboard machine Download PDF

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WO2009077219A1
WO2009077219A1 PCT/EP2008/063529 EP2008063529W WO2009077219A1 WO 2009077219 A1 WO2009077219 A1 WO 2009077219A1 EP 2008063529 W EP2008063529 W EP 2008063529W WO 2009077219 A1 WO2009077219 A1 WO 2009077219A1
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control system
control
quality
water weight
paper
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PCT/EP2008/063529
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Inventor
Jörg Spindler
Niels Hardt
Oliver Kaufmann
Jens Haag
Hartmut Abel
Armin Bauer
Rudolf Münch
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • D21G9/0027—Paper-making control systems controlling the forming section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
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    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0045—Paper-making control systems controlling the calendering or finishing

Definitions

  • the invention relates to a system for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or paperboard machine, and a method for this purpose.
  • the properties of the web must be continuously monitored and controlled to ensure adequate end product quality and to minimize the amount of discarded end product.
  • different variables can be used, for example the weight per unit area, the water weight or the thickness of a paper web at different points in the production process.
  • the MD direction refers to the so-called machine direction, which essentially coincides with the direction that the material web passes during the production process.
  • the term CD direction stands for the direction along the width of the web. The CD direction, which is to the machine direction and stands on this substantially perpendicular.
  • the processes on the screen significantly affect the final quality of the paper, for example the formation and strength of the paper.
  • the factors that affect paper quality are the ratio of the speed of the screen to the applied fabric, and the angle at which the fabric strikes the screen and the degree at which it drains from the web.
  • the difference between the speed of the fabric jet and the screen affects the mean orientation of the fibers of the paper, the mean orientation of the fibers in turn being critical to both the paper formation and the sheeting.
  • the Otro basis weight is the so-called oven-dry basis weight of the paper; Otro stands for a measure of the degree of dryness of the paper after drying under specified conditions. Also defined is the Lutro basis weight, which refers to the basis weight including the moisture of the produced web.
  • air- ckenem paper is a moisture content greater than O percent and a normal moisture content that is basically necessary for the paper. For wood pulp pulp, the proportion is 90 parts air to 10 parts water.
  • the quality measurements can be measured, for example, at the end of the paper machine, for example by optical methods as described in US Pat. No. 4,786,817, US Pat. No. 5,073,712 or EP 0 390 623 A1.
  • the disadvantage of the quality measurement at the end of the paper machine is that the transport dead time of the actuators, which are, for example, the headbox in the wet end of the machine, is relatively large to the end of the paper machine.
  • the duration of the transport time is about 1 minute from the wet end of the paper machine, that is from the headbox to the end.
  • a dead time of one minute means that disturbances of the quality with wavelengths less than 8 times the dead time, ie 8 minutes, are not controllable.
  • WO 99/55959 A1, EP 1 021 729 B1 or WO 99/64963 A1 proposes the use of sensors for measuring the conductivity of the substance on the Screen in the wet end of the paper machine.
  • Such measuring devices can be arranged very close to the actuators in the wet part, for example on the actuators of the fabric on the outside.
  • a disadvantage of such sensors, however, is that the conductivity is a measure of the moisture of the web and not for their area-related mass.
  • WO 99/55954 A1 and WO 99/64963 A1 propose a multiplicity of so-called sensors which, based on the conductivity, make measurements of the moisture content, either in the machine direction (MD direction ) or in the cross machine direction (CD direction).
  • MD direction machine direction
  • CD direction cross machine direction
  • WO 99/64963 A1 proposes a multiplicity of so-called sensors which, based on the conductivity, make measurements of the moisture content, either in the machine direction (MD direction ) or in the cross machine direction (CD direction).
  • MD direction machine direction
  • CD direction cross machine direction
  • This optimal water profile can then be adapted with different functions, that is to be fitted. Then, when the production is driven, the characteristic that has led to the optimal paper is constantly readjusted.
  • a regulation does not take into account the correlation between a water weight profile and the wet weight profile. Rather, it has been found that this correlation is constantly changing and therefore has the method for producing optimal fiber webs shown in WO 99/64963 A1 disadvantages.
  • the object of the invention is thus a system for controlling the quality parameters of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine and such a method.
  • the object is achieved in that in a system for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine, a first control system is provided which determines the water weight profile along a machine direction (MD direction) and / or in a cross machine direction (CD direction) of a paper machine.
  • This control system is supplemented according to the invention by at least one second control system, wherein the second control system regulates one or more quality parameters of a material web.
  • the control system for recording water weight profile along a machine direction (MD direction) or in the cross machine direction (CD direction) of a paper machine may comprise a multiplicity of water weight sensors below or adjacent to the screen which receive a conductivity signal, ie a suitable signal correlated with the water weight as described for example in WO 99/55959 A1 for the CD direction or as described in WO 99/64963 A1 for the MD direction.
  • Suitable sensors use, for example, the conductivity of the medium, the dielectric constant of the medium or the infrared absorption of the medium.
  • sensors for example, are Switzerland, optical sensors or conductivity sensors into consideration.
  • other measurement principles are also conceivable, for example based on absorption / reflection / delay of the sound, ultrasound, visible light.
  • the second control system which regulates the quality parameter (s) of the material web, can be, for example, a control system that has sensors for determining the basis weight of the Otro basis weight or the Lutro basis weight and the formation and / or the thickness.
  • Sensors which measure such properties of a paper web are, for example, sensors on an optical basis, as described in EP 0 972 882 A1.
  • the system for controlling at least one quality parameter can be configured such that the first control system that regulates the water weight profile along a machine direction and / or in a cross-machine direction of a paper machine, the second control system for controlling the quality parameter of a material web in the sense is subordinate to a Kaskadenregiung.
  • the output of the second control system, the quality parameter or the quality parameters of a material web is used as a soli value for the first control system, which is used for the water weight profiling control.
  • the Wasserissprofii-regulation itself comprises at least one sensor for absorbing the water weight, as described for example in WO 99/55959 A1.
  • actuators for the Water weight control is for example the dilution water valves on a headbox, the apertures of the Stoffaufiaufs, the forming divisions on vacuum, inguinal pressure, inguinal angle, the amount of dilution water in the headbox and the addition of chemical additives that are effective on the Reten- tion on the basis weight in question.
  • the two control systems are not connected in series in the form of a cascade are constructed parallel to each other, wherein preferably the second control system is superimposed on the first control system and the second control system for controlling the quality parameters has an output via which quantities the first control system can be supplied.
  • Quantities of the water weight travel circle could also be made available to the quality control loop, ideally in the sense of a feed forward structure.
  • the output variables of the second control system relating to the quality parameters of the material web could be forwarded to the first control system of the water weight profile control.
  • the output variables of the first control system could be transmitted to the water weight profile control, not as nominal values, but rather in the range of the recorded signals and thus in the setpoint formation for the water weight control.
  • output variables of the water weight profile control to the quality control, that is second regulatory system, as a direct repercussion on the quality control.
  • a temporal slow change may be due to the requirements of other paper grades that are to be kept constant at the same time
  • the advantage in any case is that the first control system ensures a constant quality and the second control system offers a further degree of freedom for process optimization via the water weight standard setpoint.
  • the second control system with which the quality parameters of the material web are regulated, preferably serves to calm the rapid fluctuations which occur in the water weight profile and can influence the quality of the material web. This can be done by splitting the control signal of the water profile into a high and low frequency component. Since only the rapid variations in the water weight profile are to be compensated by means of the quality control, it is preferred for the quota control, ie the dual control system, to regulate only the high-frequency portion of the water profile.
  • the invention also provides a method for controlling at least one quality parameter.
  • the method according to the invention for controlling at least one quality parameter at least the water weight profile in the MD direction and / or CD direction is controlled with a first control system and a quality parameter of the material web with a second control system.
  • control system is constructed as a kind of cascade control
  • at least one size of the first control system is transmitted to the second control system, for example as a desired value for the inner control loop, which represents, for example, the control loop for the water weight profile.
  • a quality parameter of the second control system such as the basis weight, the Otro basis weight, the Lutro basis weight, the formation or the thickness, to be transmitted to the first control loop as the water weight target value.
  • tracking would no longer be necessary, as in the prior art, since a changing correlation is detected by the quality control loop and immediately converted into a setpoint value for a multi-variable controller for water weight profile control.
  • the two control loops are constructed independently, but sizes of the quality control system, that is, the second control system are supplied to the first control system, for example, control values for the headbox, as resulting from the Quality control loop regulation provided to water weight professional.
  • the water weight profile value of the first control system can be set to be either constant or slow in time.
  • slowly changing it is meant that the quality regulator only uses the means to change the water weight setpoint in exceptional cases.
  • a formation controller may use the headbox panel as the actuator - but if the panel has already reached a boundary, the water weight penalty will be changed.
  • the water weight setpoint can be determined automatically both manually and using process information. If the control is a multivariable control, it is possible with such a control to take into account further parameters, such as the formation.
  • control method can always be performed so that the paper machine speed is used as a reference size for the water weight profile and the water weight profile does not change or only insignificantly when changing the paper machine speed.
  • water weight profile changes in response to the change in paper machine speed.
  • monitoring steps may also be incorporated in the control method, such as monitoring stalking activities of the actuators to provide the water weight profile which may be used to indicate that the screen, vacuum, moldings or other drainage elements are not functioning properly or paper properties or raw materials are not in order.
  • Such monitoring can be made more precise with the aid of empirical values and previous knowledge, formulated in rules or a theorem and then automatically diagnosed or monitored be used. For example, it is notable for the operator of the machine if significantly higher (lower) activities are necessary to achieve a given water weight. This indicates that, for example, the machine, the clothing or the stele organs (for example, vacuum generation and valves) have changed unexpectedly. But if a vacuum generation and possibly other issues can be excluded, the effect is due to a change in the feedstock. For a more accurate automatic diagnosis, however, additional information is required such as - type, age, wear condition of the clothing;
  • the water weight profile In general, in the water weight profile, actuating activities of, for example, cross-profile devices, that is to say in the CD direction, are visible much earlier than on the finished paper web. Therefore, the water weight profile is not only suitable for regulation, but therefore the water weight cross profile is not only suitable for control but also for diagnosing the effectiveness of steep movements.
  • the water weight cross profile shows a surprisingly large / small change, it means that the process behavior does not match the expectation. A targeted optimal regulation is thus no longer possible. The operator then has to analyze / correct the overall system in order to get an optimal control again.
  • Figure 1 shows the basic structure of a paper machine
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a control according to the invention
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a control according to the invention.
  • FIG. 1 shows a basic structure of a paper machine.
  • the pulp or pulp suspension is applied by means of a headbox 10 to a wet end 20 comprising a peripheral sieve 22.
  • water weight sensors 25 are arranged in the area of the wet end 20 below the sieve 22. These can be arranged both in the machine direction 30 (M D direction) and in the cross machine direction 40 (CD direction). With the help of the water weight sensors 25 it is possible to analyze the water weight profile. For this purpose, these measured values are fed to a professional analyzer or profile regulator 100, which in turn is part of the first control system with which the water weight profile is regulated on the basis of predetermined solitary sizes.
  • the first control system represents, for example, dilution water vents (not shown) on the headbox 10 as actuators.
  • the wet end 20 of the paper machine is followed by a press section 50 and the treatment machine 60, with which the paper web is further dehydrated.
  • the processing machine 60 may comprise, for example, the dryer section, coater or calender with which the drying process can be completed.
  • an optical sensor for example a quality sensor 110, for example a CCD camera, radio-metric sensors, optical sensors or microwave sensors can be arranged, with which the formation of the sheet, which in turn is a quality feature of the dry paper web, is detected and to a second control system 120 that handles the quality control 120.
  • Quality sensors are usually arranged after the dryer section, but other installation locations are conceivable. So it is conceivable to determine the paper property "formation" before the press in the former area.
  • the quality control 120 in turn also uses as Actuators the actuators headbox 10.
  • Actuators the actuators headbox 10.
  • a cascade control system is realized.
  • a setpoint value of quality is first of all created, which results from the desired paper quality.
  • the output signal of the quality control is transmitted to the first control system 100, in the present case the water weight profile control.
  • the output value of the quality control is then the setpoint for the water weight profile control.
  • the Wasserpersprofii is regulated.
  • the regulation of the water weight profile is carried out by means of actuators, for example on the headbox 10 (not shown).
  • the reference numeral 50 designates the press section and the reference numeral 60 the processing machine comprising, for example, the dryer section.
  • quality sensors 110 for example a CCD camera, radiometric sensors, optical sensors or microwave sensors, are arranged at the end of the paper machine, for example sensors on an optical basis, which sense the paper quality and are fed to the first control system. If, for example, a loss of quality is sensed at the end of the paper machine, then the setpoint in the cascade control is changed in the downstream water weight profile control.
  • the quality sensors can be arranged at the very end of the press section 50 and / or the processing machine 60, as shown by line 140 or also within the press section 50 or processing machine 60, as indicated by the dotted line 130 for the return to the quality controller 120.
  • FIG. 3 shows an alternative construction of a control according to the invention.
  • a first control system which provides water weight profile control
  • a second control system 220 which is independent of the first water weight profile control system and controls paper quality.
  • the set point 202 of the first control system 200 concerning the water weight profile control is set independently of the second control system 220 which controls the paper quality.
  • This setpoint 202 may either be a constant or change slowly. Even a manual setting would be possible.
  • the coupling between the second paper quality control system 220 and the first water weight profile control system 200 takes place at output 206 of the paper quality control, prior to actuation of the actuators, for example at the headbox 208, for example at the headbox itself or in the headbox feed process the Textilquaiticiansregelung is communicated to the Wasserissregelung 200, before the wet weight of the paper machine determined water weight profile is returned as a controlled variable 210 in the first control system 200.
  • This allows the Wasserissregeiung the time given to a change in the control outputs 206 preventively and synchronously to react, for example, to avoid a water weight change, although the control output 206 itself changes.
  • the actuators are, for example, valves or pumps or diaphragms with the aim of changing the mass flow in the MD direction or locally in the CD direction.
  • the sensed signals 212 may be transmitted to the quality control system before the paperquality is returned to the input 214 by means of, for example, formation sensors 110 in the second control system 220.
  • further aggregates of the paper machine may be provided, such as a take-up device 216.
  • a paper quality control is specified for the first time, which can intervene faster than previously in the regulation of paper quality.
  • the paper quality control system it is possible with the paper quality control system to regulate a quality profile of the paper web while at the same time compensating for rapid fluctuations in the water weight profile control.
  • First control system water weight profiling control

Abstract

The invention relates to a system for regulating at least one quality parameter of a material web, particularly a fiber web in a paper and/or cardboard machine, comprising at least one first regulating system (100, 200) for regulating a water weight profile along a machine running direction (MD direction), and/or in a transverse machine direction (CD direction) of a paper machine, and at least one second regulating system (120, 220), wherein the second regulating system (120. 220) regulates the quality parameter of the material web.

Description

System und Verfahren zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn in einer Papier- und/oder Kartonmaschine System and method for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine
Die Erfindung betrifft ein System zur Regelung wenigstens eines Guaiitätspara- meters einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn in einer Papier- und/oder Karton maschine sowie ein Verfahren hierzu.The invention relates to a system for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or paperboard machine, and a method for this purpose.
Bei der Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen in Papier- oder Kartonmaschinen, müssen die Eigenschaften der Faserstoffbahn kontinuierlich überwacht und kontrolliert werden, um eine ausreichende Qualität des Endprodukts zu gewährleisten und die Menge von verworfenem Endprodukt zu minimieren. Zur Steuerung beziehungsweise Regelung des Herstellungsprozesses können unterschiedliche Variablen verwendet werden, beispielsweise das Flächengewicht, das Wassergewicht oder auch die Dicke einer Papierbahn an unterschiediichen Stellen im Herstellprozess.In the manufacture of webs, particularly fibrous webs in paper or board machines, the properties of the web must be continuously monitored and controlled to ensure adequate end product quality and to minimize the amount of discarded end product. For controlling or regulating the production process, different variables can be used, for example the weight per unit area, the water weight or the thickness of a paper web at different points in the production process.
Diese zuvor beispielhaft genannten Prozessvariablen werden typischerweise dadurch geregelt, dass die Zuführrate des Faserstoffs vom Stoffauflauf auf ein Sieb gesteuert wird oder die Menge von Dampf, die dem Papier in der Mitte des Herstellprozesses zugeführt wird oder durch Änderung des Pressdrucks am Ende des Papierherstellungsprozesses. Papiermaschinen sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise in Herbert Holik (Editor), Handbook Paper and Board, Wiley-VCH Verlag, 2006, ISBN-10: 3-527-30997-7, beschrieben.These process variables, previously exemplified, are typically controlled by controlling the rate of feed of the pulp from the head box to a wire, or the amount of steam supplied to the paper in the middle of the manufacturing process, or by changing the press pressure at the end of the papermaking process. Paper machines are well known in the art and described, for example, in Herbert Holik (Editor), Handbook Paper and Board, Wiley-VCH Verlag, 2006, ISBN-10: 3-527-30997-7.
Bei der Hersteilung von Papier in einem kontinuierlichen Herstellprozess wird zunächst eine Papierbahn aus einer wässrigen Suspension von Fasern auf einem sich bewegenden Sieb geformt. Hierbei wird der Bahn das Wasser aufgrund der Gewichtskraft und mit Hilfe von Vakuumabsaugung durch das Sieb entzogen. Die Bahn wird an die Entwässerung in der Siebpartie anschließend in eine Presseinrichtung transferiert, aus der Wasser weiter entzogen wird durch Trockenpressen. Anschließend wird die Bahn in eine Trockensektion überführt, in der der Trocken- prozess abgeschlossen wird. Bei dem Papierherstellungsprozess handelt es sich im Wesentlichen um einen Entwässerungsprozess. Bei der Herstellung der Papierbahn in einem kontinuierlichen Prozess bezeichnet die MD-Richtung die sogenannte Maschinenlaufrichtung, die im Wesentlichen mit der Richtung über- einstimmt, die die Materialbahn während des Herstellprozesses durchläuft. Die Bezeichnung CD-Richtung steht für die Richtung entlang der Breite der Bahn. Die CD-Richtung, die ist zur Maschinenlaufrichtung und steht auf dieser im Wesentlichen senkrecht.In the production of paper in a continuous production process, first a paper web of an aqueous suspension of fibers on a shaped moving sieve. In this case, the web is deprived of the water due to the weight and with the help of vacuum suction through the sieve. The web is then transferred to the dewatering in the wire section in a pressing device, is further removed from the water by dry pressing. The web is then transferred to a dry section where the drying process is completed. The papermaking process is essentially a dewatering process. In the production of the paper web in a continuous process, the MD direction refers to the so-called machine direction, which essentially coincides with the direction that the material web passes during the production process. The term CD direction stands for the direction along the width of the web. The CD direction, which is to the machine direction and stands on this substantially perpendicular.
Bei dem Papierherstellungsprozess beeinflussen die Prozesse am Sieb wesentlich die Endqualität des Papiers, beispielsweise die Formation und Stärke des Papiers. Die Faktoren, die die Papierqualität beeinflussen, sind das Verhältnis der Geschwindigkeit des Siebs im Vergleich zum aufgebrachten Stoff, und der Winkel, unter dem der Stoff auf das Sieb auftrifft sowie der Grad, mit der die Entwässe- rung aus der Bahn erfolgt. Generell beeinflusst die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Stoffstrahls und des Siebs die mittlere Orientierung der Fasern des Papiers, wobei die mittlere Orientierung der Fasern wiederum kritisch sowohl für die Papierformation wie für die Blattsfärke ist.In the papermaking process, the processes on the screen significantly affect the final quality of the paper, for example the formation and strength of the paper. The factors that affect paper quality are the ratio of the speed of the screen to the applied fabric, and the angle at which the fabric strikes the screen and the degree at which it drains from the web. In general, the difference between the speed of the fabric jet and the screen affects the mean orientation of the fibers of the paper, the mean orientation of the fibers in turn being critical to both the paper formation and the sheeting.
Im Stand der Technik gibt es eine Vielzahl von Regeiverfahren, mit denen die Papierqualität, die sich beispielsweise in der Formation, in der Stärke bzw. Dicke des Papiers, im Flächengewicht, in dem Otro-Flächengewicht oder in dem Lutro- Flächengewicht ausdrückt, geregelt werden soll. Das Otro-Flächengewicht ist das sogenannte ofentrockene Fiächengewicht des Papiers; Otro steht hierbei für ein Maß für den Trockenheitsgrad des Papiers nach der Trocknung unter festgelegten Bedingungen. Ebenso definiert ist das Lutro-Flächengewicht, das sich auf das Flächengewicht inklusive der Feuchte der produzierten Bahn bezieht. Bei lufttro- ckenem Papier handelt es sich um einen Feuchtgehalt der größer als O Prozent ist und einen normalen für das Papier grundsätzlich notwendigen Feuchtegehalt. Bei Zellstoffen im Holzschliff beträgt der Anteil 90 Teile Luft auf 10 Teile Wasser.In the prior art, there are a variety of regeiverfahren, with which the paper quality, which manifests itself for example in the formation, in the thickness of the paper, in the basis weight, in the Otro basis weight or in the Lutro basis weight are regulated should. The Otro basis weight is the so-called oven-dry basis weight of the paper; Otro stands for a measure of the degree of dryness of the paper after drying under specified conditions. Also defined is the Lutro basis weight, which refers to the basis weight including the moisture of the produced web. In air- ckenem paper is a moisture content greater than O percent and a normal moisture content that is basically necessary for the paper. For wood pulp pulp, the proportion is 90 parts air to 10 parts water.
Die Qualitätsmessungen können beispielsweise am Ende der Papiermaschine zum Beispiel mit optischen Methoden wie in der US 4,786,817, der US 5,073,712 oder der EP 0 390 623 A1 beschrieben, gemessen werden. Der Nachteil der Qualitätsmessung am Ende der Papiermaschine besteht darin, dass die Transporttotzeit von den Stellgliedern, die sich beispielsweise am Stoffauflauf im Nassteil der Maschine befinden, bis zum Ende der Papiermaschine relativ groß ist. Die Dauer der Transportzeit beträgt ca. 1 Minute vom Nassteil der Papiermaschine, das heißt vom Stoffauflauf bis zum Ende. Eine Totzeit von einer Minute führt aber dazu, dass Störungen der Qualität mit Wellenlängen kleiner als dem 8- fachen der Totzeit, also 8 Minuten, nicht regelbar sind.The quality measurements can be measured, for example, at the end of the paper machine, for example by optical methods as described in US Pat. No. 4,786,817, US Pat. No. 5,073,712 or EP 0 390 623 A1. The disadvantage of the quality measurement at the end of the paper machine is that the transport dead time of the actuators, which are, for example, the headbox in the wet end of the machine, is relatively large to the end of the paper machine. The duration of the transport time is about 1 minute from the wet end of the paper machine, that is from the headbox to the end. A dead time of one minute, however, means that disturbances of the quality with wavelengths less than 8 times the dead time, ie 8 minutes, are not controllable.
Alternativ zu einer Qualitätsmessung am Ende der Papiermaschine als Grundlage für die Bestimmung von Regelaktionen der Steilglieder schlägt die WO 99/55959 A1 , die EP 1 021 729 B1 oder die WO 99/64963 A1 die Verwendung von Sensoren zur Messung der Leitfähigkeit des Stoffs auf dem Sieb im Nassteil der Papier- maschine vor. Solche Messgeräte können sehr nah an den Stellgliedern im Nassteil, beispielsweise an den Stellgliedern des Stoff auf Ia ufs, angeordnet werden. Ein Nachteil derartiger Sensoren ist jedoch, dass die Leitfähigkeit ein Maß für die Feuchtigkeit der Bahn und nicht für deren flächenbezogene Masse ist. Um die Trockenmasse auf dem Sieb schätzen zu können, schlägt die WO 99/55954 A1 und die WO 99/64963 A1 vor, eine Vielzahl von sogenannten Sensoren, die basierend auf der Leitfähigkeit, Messungen des Feuchtegehalts vornehmen, entweder in Maschinenlaufrichtung (MD-Richtung) oder in Maschinenquerrichtung (CD-Richtung) vorzusehen. Da aber mindestens 4/5 des Gesamtgewichts der Papierbahn auf dem Sieb Wasserbestandteile sind und nur der restliche Anteil Papierfasern, ist es äußerst schwierig, eine Korrelation zwischen dem Wasserge- wichtsprofii und dem Flächengewichtsprofil am Ende der Papierbahn über die Zeit herzustellen. Dies wird beispielsweise in der WO 99/64963 A1 versucht. In der WO 99/64963 A1 wird zunächst in mehreren Versuchsschritten eine akzeptable Papierqualität hergestellt und die hierfür notwendigen optimierten Parameter des korrespondierenden Wasserprofils aufgenommen. Dieses optimale Wasserprofil kann dann mit unterschiedlichen Funktionen angepasst, das heißt gefittet werden. Wenn dann die Produktion gefahren wird, wird ständig die Kennlinie, die zu dem optimalen Papier geführt hat, nachgeregelt. Eine derartige Regelung berücksichtigt aber nicht die Korrelation zwischen einem Wassergewichtsprofil und dem Fiächengewichtsprofil. Vielmehr hat sich herausgestellt, dass diese Korrelation sich ständig verändert und daher die in der WO 99/64963 A1 dargestellte Methode zur Herstellung optimaler Faserbahnen Nachteile aufweist.As an alternative to a quality measurement at the end of the paper machine as a basis for the determination of control actions of the steep members, WO 99/55959 A1, EP 1 021 729 B1 or WO 99/64963 A1 proposes the use of sensors for measuring the conductivity of the substance on the Screen in the wet end of the paper machine. Such measuring devices can be arranged very close to the actuators in the wet part, for example on the actuators of the fabric on the outside. A disadvantage of such sensors, however, is that the conductivity is a measure of the moisture of the web and not for their area-related mass. In order to be able to estimate the dry matter on the sieve, WO 99/55954 A1 and WO 99/64963 A1 propose a multiplicity of so-called sensors which, based on the conductivity, make measurements of the moisture content, either in the machine direction (MD direction ) or in the cross machine direction (CD direction). However, since at least 4/5 of the total weight of the paper web on the wire is water components and only the remainder is paper fibers, it is extremely difficult to establish a correlation between the water weight profile and basis weight profile at the end of the paper web over time. This is attempted, for example, in WO 99/64963 A1. In the In WO 99/64963 A1, first of all, an acceptable paper quality is produced in several test steps and the necessary optimized parameters of the corresponding water profile are recorded. This optimal water profile can then be adapted with different functions, that is to be fitted. Then, when the production is driven, the characteristic that has led to the optimal paper is constantly readjusted. However, such a regulation does not take into account the correlation between a water weight profile and the wet weight profile. Rather, it has been found that this correlation is constantly changing and therefore has the method for producing optimal fiber webs shown in WO 99/64963 A1 disadvantages.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein System zur Regelung der Qualitätsparameter einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn in einer Papier- und/oder Kartonmaschine sowie ein solches Verfahren.The object of the invention is thus a system for controlling the quality parameters of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine and such a method.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem System zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn in einer Papier- und/oder Kartonmaschine, ein erstes Regelsystem vorgesehen ist, welches das Wassergewichtsprofil entlang einer Maschinenlaufrichtung (MD-Richtung) und/oder in einer Maschinenquerrichtung (CD-Richtung) einer Papiermaschine regelt. Dieses Regelsystem wird erfindungsgemäß ergänzt durch wenigstens ein zweites Regelsystem, wobei das zweite Regeisystem einem oder mehrere Qualitätsparameter einer Materialbahn regelt. Das Regelsystem zur Aufnahme äer Wassergewichtsprofiie entlang einer Maschi- nenlaufrichtung (MD-Richtung) oder in Maschinenquerrichtung (CD-Richtung) einer Papiermaschine kann eine Vielzahl von Wassergewichtssensoren unterhalb beziehungsweise benachbart zu dem Sieb umfassen, die ein Leitfähigkeitssignal, also ein geeignetes Signal aufnehmen, das mit dem Wassergewicht korreliert wie beispielsweise in der WO 99/55959 A1 für die CD-Richtung beschrieben oder wie in der WO 99/64963 A1 für die MD-Richtung beschrieben. Geeignete Sensoren verwenden zum Beispiel die Leitfähigkeit des Mediums, die Dielektrizitätskonstante des Mediums oder die Infrarotabsorption des Mediums. Als Sensoren kommen also zum Beispiel Mäkroweliensensoren, optische Sensoren oder Leitfähigkeitssensoren in Betracht. Denkbar sind aber auch andere Messprinzipien, beispielsweise basierend auf Absorption/Reflexion/Verzögerung von Schail, Ultraschall, sichtbarem Licht.According to the invention, the object is achieved in that in a system for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine, a first control system is provided which determines the water weight profile along a machine direction (MD direction) and / or in a cross machine direction (CD direction) of a paper machine. This control system is supplemented according to the invention by at least one second control system, wherein the second control system regulates one or more quality parameters of a material web. The control system for recording water weight profile along a machine direction (MD direction) or in the cross machine direction (CD direction) of a paper machine may comprise a multiplicity of water weight sensors below or adjacent to the screen which receive a conductivity signal, ie a suitable signal correlated with the water weight as described for example in WO 99/55959 A1 for the CD direction or as described in WO 99/64963 A1 for the MD direction. Suitable sensors use, for example, the conductivity of the medium, the dielectric constant of the medium or the infrared absorption of the medium. As sensors, for example, are Mäkroweliensensoren, optical sensors or conductivity sensors into consideration. However, other measurement principles are also conceivable, for example based on absorption / reflection / delay of the sound, ultrasound, visible light.
Das zweite Regelsystem, das den beziehungsweise die Qualitätsparameter der Materialbahn regelt, kann beispielsweise ein Regelsystem sein, dass Sensoren zur Bestimmung des Flächengewichts des Otro-Flächengewichts oder des Lutro- Flächengewichts sowie der Formation und/oder der Dicke aufweist. Sensoren, die derartige Eigenschaften einer Papierbahn messen, sind beispielsweise Sensoren auf optischer Basis, wie in der EP 0 972 882 A1 beschrieben.The second control system, which regulates the quality parameter (s) of the material web, can be, for example, a control system that has sensors for determining the basis weight of the Otro basis weight or the Lutro basis weight and the formation and / or the thickness. Sensors which measure such properties of a paper web are, for example, sensors on an optical basis, as described in EP 0 972 882 A1.
In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann das System zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters derart aufgebaut sein, dass das erste Regeisystern, dass das Wassergewichtsprofil entlang einer Maschinenlaufrichtung und/oder in einer Maschinenquerrichtung einer Papiermaschine regelt, dem zweiten Regelungssystem zur Regelung des Qualitätsparameters einer Materialbahn im Sinne einer Kaskadenregiung nachgeordnet ist. Bei der Kaskadenregetung wird die Ausgangsgröße des zweiten Regelsystems, für den Qualitätsparameter oder die Quaütätsparameter einer Materialbahn als Soliwert für das erste Regelsystem genutzt, das der Wassergewichtsprofiiregelung dient. Die Wassergewichtsprofiire- gelung selbst umfasst mindestens einen Sensor zur Aufnahme des Wasserge- wichts, wie beispielsweise in der WO 99/55959 A1 beschrieben. Im Falle wie in der WO 99/55959 A1 oder der WO 99/64963 A1 , bei welchen eine Vielzahl von Wassergewichtssensoren in MD- und/oder CD-Richtung im Nassbereich, das heißt im Formierbereich der Papiermaschinen an unterschiedlichen Stellen angeordnet sind, handelt es sich in der Regei um eine Mehrgrößenregeiung, die nicht nur das Signal von vielen Wassergewichtssensoren, die in MD- und/oder CD- Richtung verteilt sind, aufnimmt, sondern auch viele Aktuatoren, die ebenfalls in MD-Richtung oder CD-Richtung verteilt sind, ansteuert. Als Aktuatoren für die Wassergewichtsregelung kommen zum Beispiel die Verdünnungswasserventile an einem Stoffauflauf, die Blendenöffnungen des Stoffaufiaufs, die Formiereinsteilungen über Vakuum, Leistenanpressung, Leistenwinkel, die Verdünnungswassermenge im Stoffauflauf sowie die Zugabe chemischer Additive, die über die Reten- tion wirksam auf das Flächengewicht sind, in Frage.In a first embodiment of the invention, the system for controlling at least one quality parameter can be configured such that the first control system that regulates the water weight profile along a machine direction and / or in a cross-machine direction of a paper machine, the second control system for controlling the quality parameter of a material web in the sense is subordinate to a Kaskadenregiung. In the case of cascade correction, the output of the second control system, the quality parameter or the quality parameters of a material web is used as a soli value for the first control system, which is used for the water weight profiling control. The Wassergewichtsprofii-regulation itself comprises at least one sensor for absorbing the water weight, as described for example in WO 99/55959 A1. In the case of WO 99/55959 A1 or WO 99/64963 A1, in which a multiplicity of water weight sensors in the MD and / or CD direction are arranged at different points in the wet area, that is to say in the forming area of the paper machines, this is the case in general, multivariable control which receives not only the signal from many water weight sensors distributed in MD and / or CD direction, but also many actuators which are also distributed in MD direction or CD direction, controls. As actuators for the Water weight control is for example the dilution water valves on a headbox, the apertures of the Stoffaufiaufs, the forming divisions on vacuum, inguinal pressure, inguinal angle, the amount of dilution water in the headbox and the addition of chemical additives that are effective on the Reten- tion on the basis weight in question.
Alternativ zu einer Kaskadenregelung, wobei der wenigstens eine Wassergewichtssollwert des ersten Regelkreises zur Regelung des Wassergewichtsprofils von dem Ausgang des zweiten Regelsystem vorgegeben wird, kann in einer weite- ren Konfiguration auch vorgesehen sein, dass die beiden Regelsysteme nicht in Reihe in Form einer Kaskade, sondern parallel zueinander aufgebaut sind, wobei bevorzugt das zweite Regeisystem dem ersten Regelsystem überlagert ist und das zweite Regelsystem zur Regelung der Qualitätsparameter einen Ausgang aufweist, über den Größen dem ersten Regeisystem zugeführt werden können. Aber auch der umgekehrte Weg ist denkbar. Größen des Wassergewichtsregei- kreises könnten auch dem Qualitätsregelkreis zur Verfügung gestellt werden, idealerweise im Sinne einer Feed Forward Struktur.As an alternative to a cascade control, wherein the at least one water weight setpoint of the first control loop for regulating the water weight profile is predetermined by the output of the second control system, it can also be provided in another configuration that the two control systems are not connected in series in the form of a cascade are constructed parallel to each other, wherein preferably the second control system is superimposed on the first control system and the second control system for controlling the quality parameters has an output via which quantities the first control system can be supplied. But also the opposite way is conceivable. Quantities of the water weight travel circle could also be made available to the quality control loop, ideally in the sense of a feed forward structure.
Die Möglichkeiten des "feed forward" Eingriffs auf die Qualitätsregeiung sind: - Änderung des Regler-Sollwerts abhängig von einem Zustand des Wassergewichtsregelkreises;The possibilities of "feed forward" intervention on the quality control are: - change of the controller setpoint depending on a state of the water weight control loop;
- Änderung des Stellwerts Regler-Sollwert abhängig von einem Zustand des Wassergewichtsregelkreises.- Changing the manipulated variable controller setpoint depending on a state of the water weight control loop.
Beispielsweise wäre es möglich, dass die Ausgangsgrößen des zweiten Regelsystems betreffend die Qualitätsparameter der Materialbahn an das erste Regelsystem der Wassergewichtsprofiiregelung weitergeleitet werden. So könnten die Ausgangsgrößen des ersten Regelsystems an die Wassergewichtsprofiiregelung übermittelt werden und zwar nicht als Sollgrößen, sondern im Bereich der aufge- nommenen Signale und so bei der Sollwertbiidung für die Wassergewichtsregelung Berücksichtigung finden. Umgekehrt wäre es auch möglich, dass Ausgangsgrößen der Wassergewichtsprofilregelung an die Qualitätsregelung, das heißt das zweite Regelsystem übermittelt werden, und zwar als direkte Rückwirkung auf die Qualitätsregeiung.For example, it would be possible for the output variables of the second control system relating to the quality parameters of the material web to be forwarded to the first control system of the water weight profile control. Thus, the output variables of the first control system could be transmitted to the water weight profile control, not as nominal values, but rather in the range of the recorded signals and thus in the setpoint formation for the water weight control. Conversely, it would also be possible that output variables of the water weight profile control to the quality control, that is second regulatory system, as a direct repercussion on the quality control.
Eine zeitliche langsame Änderung kann begründet sein durch die Erfordernisse anderer Papierqualitäten, die gleichzeitig konstant gehalten werden sollen, durchA temporal slow change may be due to the requirements of other paper grades that are to be kept constant at the same time
Anforderungen nach Sortenwechseln oder Geschwindigkeitswechseln oder durchRequirements for grade changes or speed changes or by
Berücksichtigung anderer Optimierungskriterien wie zum Beispiel Optimierung desConsideration of other optimization criteria such as optimization of the
Energieverbrauchs. Der Vorteil ist in jedem Fall, dass das erste Regelsystem für eine konstante Qualität sorgt und das zweite Regelsystem über den Wasserge- wichtsprofiisollwert einen weiteren Freiheitsgrad für die Prozessoptimierung bietet.Energy consumption. The advantage in any case is that the first control system ensures a constant quality and the second control system offers a further degree of freedom for process optimization via the water weight standard setpoint.
Bevorzugt dient das zweite Regeisystem, mit dem die Qualitätsparameter der Materialbahn geregelt werden dazu, die schnellen Schwankungen, die im Wassergewichtsprofil auftreten und die Qualität der Materialbahn beeinflussen können, zu beruhigen. Dies kann dadurch geschehen, dass das RegeJsignal des Wasserprofils in einen hoch- und in einen niederfrequenten Anteil aufgespalten wird. Da lediglich die schnellen Schwankungen im Wassergewichtsprofil mit Hilfe der Qualitätsregelung ausgeglichen werden sollen, wird bevorzugt von der Quaiitätsrege- lung, das heißt dem zweifachen Regelsystem, nur der hochfrequente Anteil des Wasserprofils geregelt.The second control system, with which the quality parameters of the material web are regulated, preferably serves to calm the rapid fluctuations which occur in the water weight profile and can influence the quality of the material web. This can be done by splitting the control signal of the water profile into a high and low frequency component. Since only the rapid variations in the water weight profile are to be compensated by means of the quality control, it is preferred for the quota control, ie the dual control system, to regulate only the high-frequency portion of the water profile.
Anstelle einer Kaskadenregelung oder einem Regelungskonzept, bei dem das erste Regelsystem und das zweite Regeisystem als jeweils separate Regelkreise aufgebaut sind, ist es auch möglich, die beiden Regelsysteme, das heißt die Qua- ütätsregelung sowie die Wassergewichtsprofilregelung in eine Regeianordnung mit einem sogenannten multivariablen Regelungsansatz einzubetten, bei dem neben den Daten der Qualitätsregelung sowie der Wassergewichtsprofilregeiung auch noch andere Prozess- und/oder Qualitätsdaten und/oder Limitierungen berücksichtigt werden können. So wäre es bei einem multivariablen Regelungsansatz zum Beispiel möglich, im Bereich der Nasspartie, also der Siebpartie, zusätzlich einen Formationssensor einzusetzen. Der Formationssensor kann Teil eines weiteren Regelsystems beziehungsweise Regelkreises sein, so dass es mit einer derartigen Regelung möglich ist, zusätzlich zum Wassergewicht auch noch die Formation des Papiers optimieren zu können.Instead of a cascade control or a control concept, in which the first control system and the second control system are each constructed as separate control circuits, it is also possible to embed the two control systems, ie the quality control and the water weight profile control in a regulation order with a so-called multivariable control approach , in which besides the data of the quality control and the Wassergewichtsprofilregeiung also other process and / or quality data and / or limitations can be considered. For example, in the case of a multivariable control approach, it would be possible to additionally use a formation sensor in the area of the wet end, that is to say the wire section. The formation sensor may be part of another control system or control loop, so that it with a Such a scheme is possible, in addition to the water weight to be able to optimize the formation of the paper.
Neben dem Regelsystem stellt die Erfindung auch noch ein Verfahren zur Rege- lung wenigstens eines Qualitätsparameters zur Verfügung. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters wird mit einem ersten Regelsystem wenigstens das Wassergewichtsprofil in MD- Richtung und/oder CD-Richtung geregelt und mit einem zweiten Regelsystem ein Qualitätsparameter der Materialbahn.In addition to the control system, the invention also provides a method for controlling at least one quality parameter. According to the method according to the invention for controlling at least one quality parameter, at least the water weight profile in the MD direction and / or CD direction is controlled with a first control system and a quality parameter of the material web with a second control system.
Ist das Regelsystem als eine Art Kaskadenregelung aufgebaut, so wird wenigstens eine Größe des ersten Regelsystems an das zweite Regelsystem übermittelt, beispielsweise als Sollwert für den inneren Regelkreis, der beispielsweise den Regelkreis für das Wassergewichtsprofil darstellt.If the control system is constructed as a kind of cascade control, then at least one size of the first control system is transmitted to the second control system, for example as a desired value for the inner control loop, which represents, for example, the control loop for the water weight profile.
Bei einer Kaskadenregelung wäre es also möglich, dass ein Quaütätsparameter des zweiten Regelsystem wie beispielsweise das Flächengewicht, das Otro- Flächengewicht, das Lutro-Flächengewicht, die Formation beziehungsweise die Dicke an den ersten Regelkreis als Wassergewichtsprofiisollwert übermittelt wird. In einem solchen Fall wäre eine Nachführung wie im Stand der Technik nicht mehr notwendig, da eine sich ändernde Korrelation von dem Qualitätsregelkreis detek- tiert und sofort in einen Sollwert für einen Mehrgrößenregler zur Wassergewichts- profilregelung umgesetzt wird.In the case of a cascade control, it would therefore be possible for a quality parameter of the second control system, such as the basis weight, the Otro basis weight, the Lutro basis weight, the formation or the thickness, to be transmitted to the first control loop as the water weight target value. In such a case, tracking would no longer be necessary, as in the prior art, since a changing correlation is detected by the quality control loop and immediately converted into a setpoint value for a multi-variable controller for water weight profile control.
Neben einer Kaskadenregelung wäre es auch möglich, das Regelverfahren so zu führen, dass die beiden Regelkreise unabhängig voneinander aufgebaut sind, aber Größen des Qualitätsregelsystems, das heißt des zweiten Regelsystems dem ersten Regelsystem zugeführt werden, beispielsweise Stellgrößen für den Stoffauflauf, wie sie sich aus der Regelung des Qualitätsregelkreises ergeben, der Wassergewichtsprofiiregeiung zur Verfügung gestellt werden. Da bei einem derartigen System, bei dem das zweite System mit dem ersten Regelsystem überlagert ist, der Wassergewichtsprofiisollwert unbeeinflusst vom zweiten Regelsystem festgesetzt wird, kann der WassergewichtsprofilsoNwert des ersten Regelsystems entweder konstant oder zeitlich sich nur langsam ändernd festgesetzt werden. Unter langsam ändernd wird verstanden, dass der Quaiitäts- regier nur in Ausnahmefällen das Mittel nützt den Wassergewichtssollwert zu ändern. Beispielsweise kann eine FormationsregeSung als Stellglied die Stoffauflauf-Blende verwenden - aber, wenn die Blende bereits an einer Begrenzung angekommen ist, wird der Wassergewichtssoilwert geändert.In addition to a cascade control, it would also be possible to perform the control process so that the two control loops are constructed independently, but sizes of the quality control system, that is, the second control system are supplied to the first control system, for example, control values for the headbox, as resulting from the Quality control loop regulation provided to water weight professional. In such a system in which the second system is superimposed with the first control system, since the water weight target value is set unaffected by the second control system, the water weight profile value of the first control system can be set to be either constant or slow in time. By slowly changing, it is meant that the quality regulator only uses the means to change the water weight setpoint in exceptional cases. For example, a formation controller may use the headbox panel as the actuator - but if the panel has already reached a boundary, the water weight penalty will be changed.
Der Wassergewichtsprofiisollwert kann sowohl manuell wie unter Verwendung von Prozessinformationen automatisch bestimmt werden. Wenn die Regelung eine multivariable Regelung ist, so ist es bei einer derartigen Regelung möglich, weitere Parameter, wie beispielsweise die Formation, zu berücksichtigen.The water weight setpoint can be determined automatically both manually and using process information. If the control is a multivariable control, it is possible with such a control to take into account further parameters, such as the formation.
Prinzipiell kann das Regelverfahren immer so geführt werden, dass auch die Papiermaschinengeschwindigkeit als eine Referenzgröße für das Wassergewichtsprofil herangezogen wird und sich das Wassergewichtsprofil bei einer Änderung der Papiermaschinengeschwindigkeit nicht oder nur unwesentlich ändert. Alternativ kann man vorsehen, dass sich das Wassergewichtsprofil in Abhängigkeit von der Änderung der Papiermaschinengeschwindigkeit ändert. Eine weitere Möglichkeit ist, dass sich in Abhängigkeit von der Änderung der Qualitätsparameter des zweiten Regelsystems das Wasserprofil nicht ändert oder in einer vorbestimmten Weise. Neben den Regelschritten können auch Überwachungsschritte in das Rege I verfahren übernommen werden, wie beispielsweise Überwachung von Steliaktivitäten der Aktuatoren zur Erzieiung des Wassergewichtsprofils, die dafür verwendet werden können, darauf hinzuweisen, dass das Sieb, das Vakuum, die Formierleisten oder andere Entwässerungselemente nicht ordnungsgemäß funktionieren beziehungsweise Papiereigenschaften oder Rohstoffe nicht in Ordnung sind. Derartige Überwachungen können unter Zuhilfenahme von Erfahrungswerten und Vorwissen präzisiert werden, in Regeln oder aigorithmisch formuliert werden und dann zu einer automatischen Diagnose beziehungsweise Überwachung verwendet werden. Beispielsweise ist es bemerkenswert für den Betreiber der Maschine wenn wesentlich höhere (niedrigere) Aktivitäten notwendig sind, um ein bestimmtes Wassergewicht zu erzielen. Das deutet darauf hin, dass sich zum Beispiel die Maschine, die Bespannung oder die Steliorgane (zum Beispiel Vaku- umerzeugung und Klappen) in unerwarteter Weise verändert haben. Wenn aber eine Vakuumerzeugung und gegebenenfalls andere Punkte ausgeschlossen werden können ist der Effekt auf eine Änderung im zugeführten Stoff zurückzuführen. Für eine genauere automatische Diagnose sind aber noch zusätzliche Informationen notwendig wie zum Beispiel - Typ, Alter, Verschleißzustand der Bespannung;In principle, the control method can always be performed so that the paper machine speed is used as a reference size for the water weight profile and the water weight profile does not change or only insignificantly when changing the paper machine speed. Alternatively, it may be provided that the water weight profile changes in response to the change in paper machine speed. Another possibility is that, depending on the change in the quality parameters of the second control system, the water profile does not change or in a predetermined manner. In addition to the control steps, monitoring steps may also be incorporated in the control method, such as monitoring stalking activities of the actuators to provide the water weight profile which may be used to indicate that the screen, vacuum, moldings or other drainage elements are not functioning properly or paper properties or raw materials are not in order. Such monitoring can be made more precise with the aid of empirical values and previous knowledge, formulated in rules or a theorem and then automatically diagnosed or monitored be used. For example, it is notable for the operator of the machine if significantly higher (lower) activities are necessary to achieve a given water weight. This indicates that, for example, the machine, the clothing or the stele organs (for example, vacuum generation and valves) have changed unexpectedly. But if a vacuum generation and possibly other issues can be excluded, the effect is due to a change in the feedstock. For a more accurate automatic diagnosis, however, additional information is required such as - type, age, wear condition of the clothing;
- Erfahrungswissen zur Bespannung;- experience in covering;
- Verschmutzung der Bespannung;- contamination of the clothing;
- Drücke in Saugkästen;- pressures in suction boxes;
- Positionsrückmeldungen von Bewegern; - Erfahrungswissen zum Verhalten von verschieden Rohstoffen;- Position feedback from movers; - knowledge of the behavior of different raw materials;
- Erfahrungswissen zum Verhalten von verschiedenen Additiven (zum Beispiel Retentionsmittel).- Knowledge of the behavior of various additives (for example, retention aids).
Generell ist es so, dass im Wassergewichtsprofil Stellaktivitäten von beispieis- weise Querprofileinrichtungen, das heißt in CD-Richtung, viel früher sichtbar sind als an der fertigen Papierbahn. Daher eignet sich das Wassergewichtsprofil nicht nur zur Regelung, sondern Daher eignet sich das Wassergewichtsquerprofil nicht nur zur Regelung sondern auch zur Diagnose der Wirksamkeit von Steilbewegungen. Wenn ein SteNorgan bewegt wird, aber im Wassergewichtsquerprofil eine überraschend große/kleine Änderung ersichtlich ist, bedeutet das, dass sich das Prozessverhalten nicht mit der Erwartung deckt. Eine zielgerichtete optimale Regelung ist damit nicht mehr möglich. Der Betreiber muss daraufhin das Gesamtsystem analysieren/korrigieren, um wieder eine optimale Regelung zu erhalten.In general, in the water weight profile, actuating activities of, for example, cross-profile devices, that is to say in the CD direction, are visible much earlier than on the finished paper web. Therefore, the water weight profile is not only suitable for regulation, but therefore the water weight cross profile is not only suitable for control but also for diagnosing the effectiveness of steep movements. When a stem organ is moved but the water weight cross profile shows a surprisingly large / small change, it means that the process behavior does not match the expectation. A targeted optimal regulation is thus no longer possible. The operator then has to analyze / correct the overall system in order to get an optimal control again.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden. Es zeigen: Figur 1 den prinzipiellen Aufbau einer Papiermaschine;The invention will be described below with reference to the embodiments. Show it: Figure 1 shows the basic structure of a paper machine;
Figur 2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Regelung; und Figur 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Regelung.Figure 2 shows a first embodiment of a control according to the invention; and FIG. 3 shows a second embodiment of a control according to the invention.
In Figur 1 ist ein prinzipieller Aufbau einer Papiermaschine dargestellt. Der Papierbrei bzw. die Stoffsuspension wird mitteis eines Stoffauflaufs 10 auf eine Nasspartie 20, umfassend ein umlaufendes Sieb 22, aufgebracht. Im Bereich der Nasspartie 20 sind unterhalb des Siebs 22 Wassergewichtssensoren 25 angeordnet. Diese können sowohl in der Maschinenlaufrichtung 30 (M D- Richtung) als in der Maschinenquerrichtung 40 (CD-Richtung) angeordnet sein. Mit Hilfe der Wassergewichtssensoren 25 ist es möglich, das Wassergewichtsprofil zu analysieren. Hierzu werden diese Messwerte einem Profiianaiysator bzw. Profilregler 100 zugeführt, der wiederum Teil des ersten Regelsystems ist, mit dem das Wassergewichtsprofil anhand von vorgegebenen Soligrößen geregelt wird. Das erste Regelsystem stellt als Aktuatoren beispielsweise Verdünnungswasserventüe (nicht dargestellt) am Stoffauflauf 10 dar.FIG. 1 shows a basic structure of a paper machine. The pulp or pulp suspension is applied by means of a headbox 10 to a wet end 20 comprising a peripheral sieve 22. In the area of the wet end 20 below the sieve 22 water weight sensors 25 are arranged. These can be arranged both in the machine direction 30 (M D direction) and in the cross machine direction 40 (CD direction). With the help of the water weight sensors 25 it is possible to analyze the water weight profile. For this purpose, these measured values are fed to a professional analyzer or profile regulator 100, which in turn is part of the first control system with which the water weight profile is regulated on the basis of predetermined solitary sizes. The first control system represents, for example, dilution water vents (not shown) on the headbox 10 as actuators.
An die Nasspartie 20 der Papiermaschine schließt sich eine Pressenpartie 50 und die Behandlungsmaschine 60 an, mit der die Papierbahn weiter entwässert wird. Die Behandlungsmaschine 60 kann beispielsweise die Trockenpartie, Coater oder Kalander umfassen, mit weicher der Trockenprozess abgeschlossen werden kann. Am Ende der Behandlungsmaschine 60 kann ein optischer Sensor, beispielsweise eine Quaiitätssensor 110, beispielsweise eine CCD Kamera, radio metrische Sensoren, optische Sensoren oder Mikrowellen Sensoren angeordnet sein, mit der die Formation des Blatts, die wiederum ein Qualitätsmerkmal der trockenen Papierbahn ist, erfasst wird und an ein zweites Regelsystem 120, das die Qualitätsregelung 120 übernimmt, übermittelt wird. Qualitätssensoren sind üblicherweise nach der Trockenpartie angeordnet, aber auch andere Einbauorte sind denkbar. So ist es denkbar die Papiereigenschaft "Formation" bereits vor der Presse im Former- Bereich zu ermitteln. Die Qualitätsregelung 120 wiederum verwendet ebenfalls als Stellglieder die Aktuatoren am Stoffauflauf 10. Es sind nun verschiedene Rege- iungskonzepte zur Ausführung der Erfindung denkbar. In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, die in Figur 1 gezeigt ist und in Figur 2 dargestellt ist, wird ein Kaskadenregelsystem verwirklicht. Bei der in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Kaskadenregelung wird zunächst ein Sollwert SOLL QUALITÄT angelegt, der sich aus der gewünschten Papierqualität ergibt. Das Ausgangssignai der Qualitätsre- geiung wird an das erste Regelsystem 100, vorliegend die Wassergewichtsprofil- regeiung übermittelt. Der Ausgangswert der Quaiitätsregelung ist dann der Sollwert für die Wassergewichtsprofilregelung. Abhängig von den Sensoren 25, die über die gesamte Nasspartiezone unterhalb beispielsweise des Siebs 22 verteilt sind, wird das Wassergewichtsprofii geregelt. Die Regelung des Wassergewichtsprofils wird mit Hilfe von Aktuatoren beispielsweise am Stoffauflauf 10 (nicht dargestellt) vorgenommen.The wet end 20 of the paper machine is followed by a press section 50 and the treatment machine 60, with which the paper web is further dehydrated. The processing machine 60 may comprise, for example, the dryer section, coater or calender with which the drying process can be completed. At the end of the processing machine 60, an optical sensor, for example a quality sensor 110, for example a CCD camera, radio-metric sensors, optical sensors or microwave sensors can be arranged, with which the formation of the sheet, which in turn is a quality feature of the dry paper web, is detected and to a second control system 120 that handles the quality control 120. Quality sensors are usually arranged after the dryer section, but other installation locations are conceivable. So it is conceivable to determine the paper property "formation" before the press in the former area. The quality control 120 in turn also uses as Actuators the actuators headbox 10. There are now various Rege iungskonzepte for carrying out the invention conceivable. In a first embodiment of the invention shown in Figure 1 and shown in Figure 2, a cascade control system is realized. In the case of the cascade control illustrated in FIGS. 1 and 2, a setpoint value of quality is first of all created, which results from the desired paper quality. The output signal of the quality control is transmitted to the first control system 100, in the present case the water weight profile control. The output value of the quality control is then the setpoint for the water weight profile control. Depending on the sensors 25, which are distributed over the entire wet end zone below, for example, the sieve 22, the Wassergewichtsprofii is regulated. The regulation of the water weight profile is carried out by means of actuators, for example on the headbox 10 (not shown).
Beim Aufbau in Figur 2 bezeichnet die Bezugsziffer 50 die Pressenpartie und die Bezugsziffer 60 die Behandlungsmaschine umfassend beispielsweise die Trockenpartie.In the construction in Figure 2, the reference numeral 50 designates the press section and the reference numeral 60 the processing machine comprising, for example, the dryer section.
Neben den Sensoren 25 zur Wassergewichtsprofilregelung sind am Ende der Papiermaschine Qualitätssensoren 110, beispielsweise eine CCD Kamera, radiometrische Sensoren, optische Sensoren oder Mikrowellen Sensoren, angeordnet, beispielsweise Sensoren auf optischer Basis, die die Papierqualität sensieren und dem ersten Regelsystem zugeführt werden. Wird am Ende der Papiermaschine beispielsweise eine Qualitätseinbuße sensiert, so wird der Sollwert in der Kaska- denregeiung nachgeordneten Wassergewichtsprofilregelung geändert. Die Quaii- tätssensoren können ganz am Ende der Pressenpartie 50 und/oder der Behandlungsmaschine 60 angeordnet sein, wie mit Linie 140 gezeigt oder auch innerhalb der Pressenpartie 50 bzw. Behandlungsmaschine 60, wie mit strichpunktierter Linie 130 dargestellt für die Rückführung an den Qualitätsregler 120.In addition to the sensors 25 for water weight profile control, quality sensors 110, for example a CCD camera, radiometric sensors, optical sensors or microwave sensors, are arranged at the end of the paper machine, for example sensors on an optical basis, which sense the paper quality and are fed to the first control system. If, for example, a loss of quality is sensed at the end of the paper machine, then the setpoint in the cascade control is changed in the downstream water weight profile control. The quality sensors can be arranged at the very end of the press section 50 and / or the processing machine 60, as shown by line 140 or also within the press section 50 or processing machine 60, as indicated by the dotted line 130 for the return to the quality controller 120.
In Figur 3 ist ein Alternativaufbau einer Regelung gemäß der Erfindung gezeigt. Gemäß Figur 3 sind zwei separate Regelsysteme vorgesehen, ein erstes Regel- System 200, das der Wassergewichtsprofilregelung dient, sowie ein zweites Regelsystem 220, das vom ersten Regelsystem zur Wassergewichtsprofilregelung unabhängig ist und die Papierquaiität regelt. Der Sollwert 202 des ersten Regelsystems 200 betreffend die Wassergewichtsprofilregelung wird unabhängig vom zweiten Regeisystem 220, das die Papierqualität regelt, eingestellt. Dieser Sollwert 202 kann entweder eine Konstante sein oder sich langsam ändern. Auch eine manuelle Einstellung wäre möglich. Die Kopplung zwischen dem zweiten Regelsystem 220 betreffend die Papierquaiitätsregelung und dem ersten Regelsystem 200 betreffend die Wassergewichtsprofilregelung findet dadurch statt, dass am Ausgang 206 der Papierquaiitätsregelung vor Betätigung der Aktuatoren beispielsweise am Stoffauflauf 208, beispielsweise am Stoffauflauf selbst oder im Zuführungsprozess vor dem Stoffauflauf, das Signal der Papierquaiitätsregelung an die Wassergewichtsprofilregelung 200 übermittelt wird, und zwar bevor das im Nassbereich der Papiermaschine ermittelte Wassergewichtsprofil als Regelgröße 210 im ersten Regelsystem 200 zurückgegeben wird. Hierdurch kann die Wassergewichtsregelung, die in der Regel eine Mehrgrößenregelung ist, beeinffusst werden bzw. es wird der Wassergewichtsregeiung die Zeit gegeben auf eine Änderung der Stellausgänge 206 vorbeugend und synchron zu reagieren, beispielsweise um eine Wassergewichtsänderung zu vermeiden, obwohl der Regelaus- gang 206 sich ändert.FIG. 3 shows an alternative construction of a control according to the invention. According to FIG. 3, two separate control systems are provided, a first control system. System 200, which provides water weight profile control, and a second control system 220, which is independent of the first water weight profile control system and controls paper quality. The set point 202 of the first control system 200 concerning the water weight profile control is set independently of the second control system 220 which controls the paper quality. This setpoint 202 may either be a constant or change slowly. Even a manual setting would be possible. The coupling between the second paper quality control system 220 and the first water weight profile control system 200 takes place at output 206 of the paper quality control, prior to actuation of the actuators, for example at the headbox 208, for example at the headbox itself or in the headbox feed process the Papierquaiitätsregelung is communicated to the Wassergewichtsregelung 200, before the wet weight of the paper machine determined water weight profile is returned as a controlled variable 210 in the first control system 200. This allows the Wassergewichtsregeiung the time given to a change in the control outputs 206 preventively and synchronously to react, for example, to avoid a water weight change, although the control output 206 itself changes.
Bei den Aktuatoren handelt es sich zum Beispiel Ventile oder Pumpen oder Blenden mit dem Ziel den Stoffdurchfluss in MD-Richtung oder lokal in CD-Richtung zu verändern.The actuators are, for example, valves or pumps or diaphragms with the aim of changing the mass flow in the MD direction or locally in the CD direction.
Nach dem Formierschritt der Papierbahn ist es möglich aber nicht notwendig, dass die sensierten Signale 212 an das Qualitätsregelsystem übermittelt werden, bevor die Papierquaiität mit Hilfe beispielsweise von Formationssensoren 110 auf im zweiten Regelsystem 220 an den Eingang 214 rückgeführt wird. Nachdem die Papierbahn geformt und getrocknet ist, können noch weitere Aggregate der Papiermaschine vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Aufwickelvorrichtung 216.After the paper web forming step, it is possible, but not necessary, for the sensed signals 212 to be transmitted to the quality control system before the paperquality is returned to the input 214 by means of, for example, formation sensors 110 in the second control system 220. After the paper web has been formed and dried, further aggregates of the paper machine may be provided, such as a take-up device 216.
Mit der Erfindung wird erstmals eine Papierqualitätsregelung angegeben, die schneller als bislang in die Regelung der Papierqualität eingreifen kann. Insbesondere ist es möglich, mit der Papierqualitätsregelung ein Qualitätsprofil der Papierbahn zu regein und gleichzeitig schnelle Schwankungen in der Wasserge- wichtsprofilregelung auszugleichen. With the invention, a paper quality control is specified for the first time, which can intervene faster than previously in the regulation of paper quality. In particular, it is possible with the paper quality control system to regulate a quality profile of the paper web while at the same time compensating for rapid fluctuations in the water weight profile control.
Bezugszeichen listeReference number list
10 Stoffauflauf10 headbox
20 Nasspartie 22 Sieb20 wet end 22 sieve
25 Wassergewichtssensoren25 water weight sensors
30 Maschineniängsrichtung (MD-Richtung)30 machine longitudinal direction (MD direction)
40 Maschinenquerrschtung (CD-Richtung)40 Machine crossover (CD direction)
50 Pressenpartie 60 Trockenpartie50 press section 60 drying section
100 Erstes Regeisystem (Wassergewichtsprofiiregelung)100 First control system (water weight profiling control)
110 Sensoren zur Sensierung der Papierqualität110 sensors to sense the paper quality
120 Zweites Regelsystem (Quaiitätsregelung)120 Second control system (quality control)
200 Erstes Regelsystem (Wassergewichtsprofiiregelung) 202 Sollwert für die Wassergewichtsprofiiregelung200 First control system (water weight profiling control) 202 Setpoint for water weight profiling control
208 Stoffauflauf208 headbox
210 Regelgröße im ersten Regelsystem210 controlled variable in the first control system
212 Sensiertes Signal der Qualitätsregelung212 Sensed signal of quality control
214 Eingang des zweiten Regelsystems 216 Weitere Aggregate der Papiermaschine wie beispielsweise Kalander oder Coater214 Input of the second control system 216 Further aggregates of the paper machine such as calender or coater
220 Zweites Regelsystem 220 Second control system

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters einer Materiai- bahn, insbesondere einer Faserstoffbahn in einer Papier- und/oder Kartonmaschine, umfassend:1. System for controlling at least one quality parameter of a material web, in particular a fibrous web in a paper and / or board machine, comprising:
- wenigstens ein erstes Regelsystem (100, 200) zur Regelung eines Wassergewichtsprofils entlang einer Maschinenlaufπchtung (30), und/oder in einer Maschinenquerrichtung (40) einer Papiermaschine, sowie - wenigstens ein zweites Regetsystem (120, 220), wobei das zweite Regelsystem (120, 220) den (die) Qualitätsparameter der Materialbahn regelt.at least a first control system (100, 200) for controlling a water weight profile along a machine direction (30), and / or in a cross machine direction (40) of a paper machine, and - at least one second control system (120, 220), wherein the second control system ( 120, 220) controls the quality parameter (s) of the material web.
2. System nach Anspruch 1 , wobei das zweite Regelsystem (120, 220) wenigstens eine Größe des ersten Regelsystems (100, 200) beeinflusst,2. The system of claim 1, wherein the second control system (120, 220) influences at least one size of the first control system (100, 200),
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Qualitätsparameter einer oder mehrerer der nachfolgenden Parameter ist:The system of claim 1 or 2, wherein the quality parameter is one or more of the following parameters:
- das Flächengewicht;- the basis weight;
- das Otro-Flächengewicht; - das Lutro-Fiächengewicht;- the otro basis weight; - the Lutro-weight basis weight;
- die Formation;- the formation;
- die Dicke;- the fat;
- die Feuchte. - the humidity.
4. System nach Anspruch 3, wobei der Qualitätsparameter ein Qualitätssoilwert des zweiten Regelsystems (120, 220) ist.The system of claim 3, wherein the quality parameter is a quality standard value of the second control system (120, 220).
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Regeisystem (100, 200) ein innerer Regelkreis einer aus dem ersten Regeisystem (100,5. System according to one of claims 1 to 4, wherein the first control system (100, 200) an internal control loop of one of the first control system (100, 200,
200) und dem wenigstens zweiten Regelsystem (120, 220) bestehenden Kaskadenregelung ist.200) and the at least second control system (120, 220) existing cascade control.
6. System nach Anspruch 5, wobei das zweite Regelsystem (120, 220) den äußeren Kreis der Kaskadenregelung darstellt und wenigstens einen Was- sergewichtsprofilsollwert an das erste Regelsystem (100, 200) übermitteit.6. The system of claim 5, wherein the second control system (120, 220) represents the outer circle of cascade control and communicates at least one water weight profile setpoint to the first control system (100, 200).
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das zweite Regelsystem (120, 220) dem ersten Regeisystem (100, 200) überlagert ist.A system according to any one of claims 1 to 3, wherein the second control system (120, 220) is superimposed on the first control system (100, 200).
8. System nach Anspruch 7, wobei das zweite Regelsystem (220) einen Ausgang aufweist, über den Größen dem ersten Regelsystem (200) zugeführt werden können.The system of claim 7, wherein the second control system (220) has an output via which quantities may be supplied to the first control system (200).
9. System nach Anspruch 8, wobei das erste Regeisystem (200) derart ausgestattet ist, dass der Wassergewichtsprofilsoltwert des ersten Regeisystems (200) weitgehend eine Konstante ist.The system of claim 8, wherein the first control system (200) is configured such that the water weight profile oil value of the first control system (200) is substantially a constant.
10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das erste Regefsystem (200) derart ausgestattet ist, dass ein Regeisignal des Wasserprofiis in einen hoch- und in einen niederfrequenten Anteil aufgespalten wird, wobei nur der hochfrequente Anteil als Regelsigna! dient.10. System according to one of claims 6 to 8, wherein the first Reefsystem (200) is equipped such that a control signal of the water professional is split into a high and a low-frequency content, with only the high-frequency component as a rule! serves.
11. System nach Anspruch 1 , wobei das erste Regeisystem (100, 200) und das zweite Regelsystem (120, 220) Teil einer multivariablen Regelung ist. The system of claim 1, wherein the first control system (100, 200) and the second control system (120, 220) are part of a multivariable control.
12. System nach Anspruch 11 , wobei die multivariabie Regelung als weitere Regelgröße eine Formationsregelgröße berücksichtigt, die von einem Formationssensor aufgenommen wird.12. The system of claim 11, wherein the multivariate control takes into account as a further controlled variable a formation control variable received by a formation sensor.
13. Verfahren zur Regelung wenigstens eines Qualitätsparameters, wobei mit einem ersten Regelsystem (10O1 200) wenigstens das Wassergewichtsprofil entlang einer Maschineniaufrichtung (30) und/oder in einer Maschinenquer- richtung (40) geregelt wird, und mit einem zweiten Regeisystem (120, 220) ein Qualitätsparameter der Materialbahn.13. A method for controlling at least one quality parameter, wherein at least the water weight profile along a machine erection (30) and / or in a machine transverse direction (40) is controlled with a first control system (10O 1 200), and with a second control system (120, 220) a quality parameter of the material web.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei wenigstens eine Größe des ersten Regelsystems (100, 200) an das zweite Regelsystem (120, 220) rückgeführt wird.14. The method of claim 13, wherein at least one size of the first control system (100, 200) is returned to the second control system (120, 220).
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Qualitätsparameter einer oder mehrer der nachfolgenden Parameter ist:15. The method of claim 13 or 14, wherein the quality parameter is one or more of the following parameters:
- das Flächengewicht;- the basis weight;
- das Otro-Flächengewicht;- the otro basis weight;
- das Lutro-Flächengewicht; - die Formation;- the Lutro basis weight; - the formation;
- die Dicke;- the fat;
- die Feuchte.- the humidity.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Quaiitätsparameter ein Qualitätssollwert des zweiten Regelkreises ist.16. The method of claim 13 or 14, wherein the quality parameter is a quality setpoint of the second control loop.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das erste Regelsystem (100, 200) ein innerer Regelkreis einer aus dem ersten Regelsystem (100, 200) und dem wenigstens zweiten Regelsystem (120, 220) bestehen- den Kaskadenregelung ist. 17. The method of claim 13, wherein the first control system is an inner control loop of a cascade control consisting of the first control system and the at least second control system.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das zweite Regelsystem (100, 200) den äußeren Kreis der Kaskadenregelung darstellt und wenigstens einen Was- sergewichtsprofiisollwert an das zweite Regeisystem (120, 220) übermittelt.18. The method of claim 17, wherein the second control system (100, 200) represents the outer circle of the cascade control and transmits at least one water weight pro fi le setpoint to the second control system (120, 220).
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das zweite Regelsystem (220) dem ersten Regelsystem (200) überlagert ist.19. The method of claim 13, wherein the second control system is superimposed on the first control system.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei eine Größe des zweiten Regelsystems (220) dem ersten Regelsystem (200) zugeführt wird.20. The method of claim 19, wherein a size of the second control system (220) is supplied to the first control system (200).
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Wassergewichtsprofiisoll- wert (202) des ersten Regelsystems (200) weitgehend eine Konstante ist, die sich zeitlich nicht oder nur langsam ändert21. The method of claim 19 or 20, wherein the Wassergewichtsprofiisoll- value (202) of the first control system (200) is largely a constant that does not change temporally or only slowly
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, wobei das Regelsignal des Wasserprofils des ersten Regelkreises (100, 200) in einen hoch- und in einen niederfrequenten Anteil aufgespalten wird, wobei nur der hochfrequente Anteil dem ersten Regelsystem (100, 200) als Regelsignal dient.22. The method according to any one of claims 13 to 20, wherein the control signal of the water profile of the first control loop (100, 200) is split into a high and a low-frequency component, wherein only the high-frequency component of the first control system (100, 200) as Control signal is used.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, wobei das erste und das zweite Regelsystem (120, 220) auf dieselben Regelungsorgane einwirken.23. The method according to any one of claims 13 to 22, wherein the first and the second control system (120, 220) act on the same regulatory bodies.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Wassergewichtsprofilsollwert für das erste Regeisystem (100, 200) manuell vorgebbar ist.24. The method according to any one of claims 19 to 23, wherein the Wassergewichtsprofilsollwert for the first control system (100, 200) is manually specifiable.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, wobei der Wassergewichtsprofilsoilwert für das erste Regelsystem (100, 200) unter Verwendung von Prozessinformationen beispielsweise Produktionsdaten, Maschinengeschwindigkeit, Former-Einstellungen, Rohstoffdaten, automatisch bestimmt wird. 25. The method of claim 19, wherein the water weight profile value for the first control system is automatically determined using process information such as production data, machine speed, former settings, raw material data.
26. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das erste Regelsystem {100, 200) und das zweite Regelsystem (120, 220) Teil einer multivariabien Regelung ist.The method of claim 13, wherein the first control system {100, 200) and the second control system (120, 220) are part of a multivariable control.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei in der multivariablen Regelung ein drit- tes Regelsystem zur Regelung der Formation vorgesehen ist.27. The method according to claim 26, wherein in the multivariable control a third control system is provided for regulating the formation.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 27, wobei das Regelverfahren derart geführt wird, dass bei einer Änderung der Papiermaschinengeschwindigkeit sich das Wassergewichtsprofil nicht oder nur unwesentlich ändert.28. The method according to any one of claims 13 to 27, wherein the control method is performed such that when changing the paper machine speed, the water weight profile does not change or only insignificantly.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 27, wobei das Regelverfahren derart geführt wird, dass das Wassergewichtsprofil sich in einer vorbestimmten Art abhängig von der Änderung der Papiermaschinengeschwindigkeit ändert.29. A method according to any one of claims 13 to 27, wherein the control method is performed such that the water weight profile changes in a predetermined manner depending on the change of the paper machine speed.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 29, wobei das Verfahren derart geführt wird, dass bei einer vorgegebenen Änderung der Qualitätsparameter sich das Wasserprofil nicht ändert.30. The method according to any one of claims 13 to 29, wherein the method is performed such that at a predetermined change in the quality parameters, the water profile does not change.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 29, wobei das Verfahren derart geführt wird, dass bei einer Änderung der Qualitätsparameter sich das Wassergewichtsprofil in einer vorbestimmten Weise ändert.31. The method according to any one of claims 13 to 29, wherein the method is performed such that when changing the quality parameters, the water weight profile changes in a predetermined manner.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 31 , wobei das Regelverfahren zusätzlich einen Überwachungsschritt umfasst, der delektiert, ob sich das32. The method of claim 13, wherein the control method additionally comprises a monitoring step that detects whether the
Wassergewichtsprofil in einer vorgegebenen Art und Weise abhängig von den Prozessbedingungen und Qualitätsparametern ändert.Water weight profile changes in a given manner depending on the process conditions and quality parameters.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 32, wobei das Verfahren einen Überwachungsschritt umfasst, der die Stellaktivitäten zur Einstellung eines vorgegebenen Wasserprofils überwacht. 33. The method according to any one of claims 13 to 32, wherein the method comprises a monitoring step, which monitors the actuating activities for setting a predetermined water profile.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041052A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Voith Patent Gmbh Method for controlling the formation of a fibrous web
DE102012211656A1 (en) * 2012-07-04 2014-01-09 Voith Patent Gmbh Method for improving quality properties of e.g. paper web in manufacturing machine that is utilized for manufacturing steam blow box, involves actuating actuators asynchronously such that changes of properties are assigned to actuators
US20150292158A1 (en) * 2012-09-28 2015-10-15 Voith Patent Gmbh Method for controlling the formation of a fiber web of a fiber or paper producing process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944955A (en) * 1998-01-15 1999-08-31 Honeywell-Measurex Corporation Fast basis weight control for papermaking machine
WO1999055959A1 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Honeywell-Measurex Corporation System and method for sheet measurement and control in papermaking machine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786817A (en) 1986-08-29 1988-11-22 Measurex Corporation System and method for measurement of traveling webs
US5019710A (en) 1989-03-30 1991-05-28 Measurex Corporation Optical system for detecting properties of traveling sheet materials
US5073712A (en) 1991-04-11 1991-12-17 Abb Process Automation, Inc. Light scanner web profile measurement apparatus and method
US6092003A (en) 1998-01-26 2000-07-18 Honeywell-Measurex Corporation Paper stock shear and formation control
US6086716A (en) 1998-05-11 2000-07-11 Honeywell-Measurex Corporation Wet end control for papermaking machine
DE19831612A1 (en) 1998-07-14 2000-01-20 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Measuring system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5944955A (en) * 1998-01-15 1999-08-31 Honeywell-Measurex Corporation Fast basis weight control for papermaking machine
WO1999055959A1 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Honeywell-Measurex Corporation System and method for sheet measurement and control in papermaking machine

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