利用LabVIEW 数据记录和监控模块，对大型造纸厂的

　　多元模型开发结构

　　作者:

　　Matt Taylor - Iggesund Paperboard Workington Mill

　　行业:

　　Manufacturing, 管道/纸业

　　产品:

　　数据采集, 数据记录与监控模块, LabVIEW

　　挑战:

　　创建一个用来监测大型造纸厂纸浆的生产过程，以节约能源和降低成本。

　　解决方案:

　　为了增加吞吐量，节约能源，以及优化生产过程，我们利用 LabVIEW数据记录和监控(DSC)模块来处理复杂的，非线性的建模过程。

　　"LabVIEW工具包使同时运行多个模型变得更加容易，这意味着在线性能监控功能可以变得简单直接。"

　　位 于英国Workington的Iggesund纸板公司，其生产线上主要有五个造纸机，运行每个造纸机至少需要消耗15兆瓦的能量。节约能源对于降低我们 的运营成本至关重要，因此，我们需要一个解决方案，以优化我们能源的使用效率，同时确保造纸机能够生产出最终纸板成品所需要的纸浆。

　　模型设计

　　为了预测纸张的刚度，我们实施了基于前馈单层感知(FFSLP)结构的人工神经网络(ANN)模型。之所以我们会选择该模型，并将该模型建立于多元 线性回归(MLR)模型之上，是因为该建模过程的需求是非线性的。人工神经网络更能准确地对大量纸张材料作出预测。此外，对于所有纸张材料来说，只使用一 个模型也是很方便的，使造纸厂操作员更易于使用该系统。

　　对于在线监测功能，我们将人工神经网络与多元数据分析(MVDA)方法结合起来，因为该方法更适应于操作环境的改变，如纸张材料的变化。由此建立的非线性模型更能准确地预测横向(CD)抗弯刚度的机器方向(MD)偏差。

　　我们利用 LabVIEW软 件，并结合了闭环自适应造纸机控制系统所采用的高级自适应控制算法的人工神经网络技术，设计了该预测模型。该解决方案包含了一个脱机工具，该工具可以对不 同纸浆类型的造纸机载荷进行仿真。这无疑给操作员和开发工程师带来了机会,可以尝试不同精炼配置及比较预测最终纸板质量测量。通过利用LabVIEW软件 对改变参数后的效果进行仿真，使我们避免了昂贵的全面试验，从而节省了我们的时间和成本。

　　此外，DSC 模块可 以方便的并行运行多个模型，并且提供了直接在线性能监控功能。利用DSC模块，我们将模型限定在造纸厂可以正常运行的状态范围内。当变量移动到正常运行状态范围之外后，报警器就会被激活，向操作员发出系统发生问题的提示 信息，同时系统向操作员指示哪个变量发生故障以及告知解决该故障的最佳方法。