PESU 5
Kuva 8. Tietokoneohjelmat, tiedostot ja
kirjoittimet
-35-mas s a putoaa takaisin rumpualtaaseen. Kun pesemön -35-massavirtaus putoaa alle 600 l/min, ei tietokone anna enää pesuvesivirtaukselle uusia ohjauksia, ja kirjoittimen välityksellä kehoitetaan pesuvesi kytkemään käsisäädölle. Säätötiedostossa SPES1 ovat kaavassa (7) tarvittavat aikaisemmat ohjaukset, kellokäynnistysten laskuri, tietokonesäätö päällä/poissa-sana sekä massavirtausmuutosten tunnistamisessa tarvittavat mittausarvot ja laskuri.
Tiedonkeruuohj elma PESU} käynnistetään kerran minutisза ohjel
masta PESU1 ns. QLEVL-kutsulia. PESU} mittaa Sj-1-pesemön massa- virtauksen, mustalipeän haihduttamovirtauksen ja tiheyden, massan puhtauden ja pesuvesivirtauksen. Ohjelma laskee mittausten jatku
vat keskiarvot ja tallettaa ne tiedostoon ALFOS. Mittaukset saadaan tietokoneelle 4«••20 mA virtaviesteinä. Ennen keskiarvojen laske
mista muutetaan A/D-muuntimesta saatu kokonaislukumuotöinen mitta
ustulos insinööriyksiköihin. Lisäksi suodatetaan mustalipeän tiheyden mittaustulos siten, että refraktometrin höyryhuuhtelun vaikutus mittaustulokseen poistuu. Keskiarvot lasketaan pesemön toiminta-ajaita, jolloin pesemön massavirtatis on yli 200 l/min.
Raportointiohjelma PESU} käynnistyy joka aamu klo O6.OO ohjel
man TA} QLEVL-kutsusta. Ohjelma laskee tiedoston ALPOS arvojen perusteella Sj-1-pesemön toiminta-ajan prosentteina vuorokaudesta, käytetyn laimennuskertoimen (kaava (1)), mustalipeän tiheyttä vastaavan kuiva-ainepitoisuuden (kaava (L 4-9)), haihdutettavan vesimäärän (kaavat (L 4*7) ja (6)), haihdutuskustannukset (kaavat (5) ja (6)) sekä kokonaiskustannukset (kaavat (2), (}), (4), (5) ja (6) ) ja kirjoittaa pesemön vuorokausiraportin sellutehtaan vuoro- mestarien raporttikirjoittimelle. Raportissa on päivämäärä, pesemön
teksti, josta ilmenee, säätääkö tietokone raportointihetkellä pesuvesivirtausta vai ei. Jos pesuvesivirtaus on tietokonesäädöl
lä, tulostetaan vielä- massan puhtauden tavoitearvo. Liitteessä L 6 on esitetty pesemön vuorokausiraportti.
Pesemön ohjelmat ja tiedostot on talletettu systeemipakan levyille. Tietokoneen toimintojen varmistamiseksi kopioidaan systeemipakka kerran vuorokaudessa ns. kopiolevylle, joka asete
taan systeemipakan vioittuessa sen tilalle. Kopiolevyn tiedostojen sisältö on useimmiten vanhentunut, joten kopiolevyn käyttöön
oton jälkeen voi esim. pesemön tietokonesäätö toimia epätyydyt
tävästä Mikäli kopiolevynkin sisältö tuhoutuu, voidaan pesemön ohjelmat syöttää tietokoneelle reikäkorteilta. Reikäkorteille . lävistetyllä ohjelmalla VIRIT voidaan vielä kirjoittaa pesemön
tiedostoihin sopivat alkuarvot.
6.5» Kokemuksia ohjausjärjestelmästä
Sj-1-pesemön tietokoneohjauksesta muutamien viikkojen ajalta saatujen kokemusten perusteella voidaan sanoa, että pestyn massan puhtaus pysyy hyvin tavoitearvonsa tuntumassa. Tavoite- arvona oli 29.08... 05.09.1978 välisenä aikana massan puhtaus 9,00 mS/cm. Tänä aikana on massavirtaussäätimen asetusarvoa muutettu pesuraporttien merkintöjen perusteella välillä 1100...
1550 l/min. Massan puhtauden keskiarvoksi saatiin tällöin minutin välein kerätyistä mittauksista 9,04 mS/cm ja hajonnaksi 0,25 mS/cm.
-37-Ennen tämän työn aloittamista oli jo selvitetty, että pesemön säätöjärjestelmä voitaisiin rakentaa joko nykyisen
instrumentoin-t
nin pohjalta tai täydentämällä instrumentointia kaikkien pesu- suihkujen virtaussäädöillä ja suodossäiliöiden pintamittauksilla.
Lisäinstrumentoinnin kustannukset olisivat olleet viisinkertaiset tässä työssä rakennettuun järjestelmään verrattuna. Lisäinstru
mentoinnin avulla olisi pesemön tietokoneohjauksen toimiminen varmistettu pesemön kaikissa ajotilanteissa. Nykyisestä järjes
telmästä saatujen kokemusten perusteella olisi lisäinstrumenttien asentaminen ollut turhaa, sillä massan puhtauden tavoitearvosäätö toteutuu tällä järjestelmällä myös pesemön suurten tuotantomuutos
ten yhteydessä (liite L 7). Pesuvesi on kytketty tietokonesäädölle myös heti pesemön käynnistämisen jälkeen. Tällöin olivat pesu- vesivirtauksen ja massavirtauksen alkuarvot 320 l/min ja 1240 l/min Noin kuuden tunnin kuluttua säädön aloittamisesta toteutui massan puhtauden tavoitearvo 5,00 mS/cm pysyvästi ja mittausarvon suurin poikkeama tavoitearvosta oli tänä aikana 4,50 mS/cm, joten ennen tietokonesäädön aloittamista pitäisi pesuvesivirtauksen alkuarvo asettaa 1aimennuskäyrästön mukaan. ' ■
Massan puhtauden tavoitearvon muutoksissa toimii säätöjärjes
telmä normaalitilanteissa teorian mukaisesti: massan puhtaus saavuttaa uuden tavoitearvonsa 3•••4 h kuluttua tavoitearvon muutoksesta. Mikäli kaavasta (7) laskettu pesuveden ohjaus on määrittelyalueensa ulkopuolella (100 l/min £ PVT £ 1100 l/min), annetaan ohjaukseksi lähin rajoista, ja tavoitearvon toteutuminen kestää tällöin normaalia kauemmin.
Ohjausjärjestelmä on täyttänyt sille asetetut tavoitteet
siten, että myös Sj-2-pesemö on tarkoitus kytkeä tietokonesäätöön ja asentaa sinne luvussa 4 esitetty massan puhtauden mittaus
menetelmä. Pesemön vuorokausiraporttien perusteella on helppo tarkistaa säätöjärjestelmän toiminta ja seurata pesuprosessin pitempiaikaista kehitystä.
7. YHTEENVETO
Enso-Gutzeit Osakeyhtiön Kotkan tehtailla pestään sahajauhosta sufaattimenetelmällä keitettyä sellua kahdella jatkuvatoimisella suodinpesemöllä. Tässä työssä on suunniteltu ja toteutettu Sj—1 — tuotantolinjan pesemön tietokoneohjausjärjestelmä, joka on peri
aatteiltaan sovellettavissa myös Sj-2-linjan pesemöön.
Tehtaalla vuonna 1976 suoritetun Sj-sellun pesua koskeneen tutkimuksen perusteella pitäisi pestyn sellun puhtaustaso pitää mahdollisimman alhaisena, jotta pesun kustannukset minimoituisivat.
Sellusta valmistettavan paperin laatuvaatimukset määräävät pestyn sellun puhtauden alarajan. Pesemön tietokoneohjauksen tavoitteena oli pesemön kustannusten minimointi, ja tavoitteen saavuttamiseksi kehitettiin tässä työssä pestyn sellun puhtauden jatkuvatoiminen mittausmenetelmä.
Tässä työssä määriteltiin pesemön ohjausjärjestelmässä tarvit
tavat tietokoneliitännät ja johdettiin kaavat, joiden avulla voi
daan pesemön kustannukset laskea kemikaalien ja energian hintojen sekä pesemöstä saatujen tietokonemittausten perusteella. Pesemön tasapainotiloja vastaavat kustannukset laskettiin ja niiden avulla hahmoteltiin kustannuskäyrä, jossa pesemön kustannukset on esitet
ty pestyn sellun puhtausmittarin lukeman funktiona.
“39-Ohjausjärjestelmä toteutettiin IBM 1800-tietokoneella ja siihen liittyvällä prosessinvalvontalaitteistolla. Tietokoneohjelmat kir
ie
joitettiin FORTRAN IV-ohjelmointikielellä. Pesemön pesuvesivirtaus- ta säädetään siten, että pestyn sellun puhtaus pysyy tavoite- arvossaan. Pesemön valvoja syöttää tietokoneelle INFO-aseman
välityksellä massan puhtauden tavoitearvon, joka määräytyy massas
ta valmistettavan paperin laatuvaatimusten perusteella. Ohjaus
järjestelmään kuuluu takaisinkytketty ja myötäkytketty säätö
piiri. Takaisinkytkentä saadaan tunnin välein tapahtuvasta pestyn massan puhtausmittauksesta. Tavoitearvon ja mittauksen erotusta vastaava pesuvesivirtaus lasketaan tässä työssä johdetulla, prosessin askelvasteen perusteella viritetyllä säätökaavalla.
Myötäkytketty piiri huomioi pesemön tuotannon muutokset, joita vastaavat pesuvesivirtaukset lasketaan tässä työssä kehitetyllä, kokemusperäisellä kaavalla.
Ohjausjärjestelmään kuuluvat lisäksi pesemön tiedonkeruu- ja raportointiohjelmat, joiden tekeminen kuului myös tähän työhön.
Raportointiohjelma tulostaa pesemön vuorokausiraportin, jossa ilmoitetut suureet on laskettu pesemöstä vuorokauden ajalta kerä
tyistä tietokonemittausten keskiarvoista.
Ohjausjärjestelmästä saatujen kokemusten perusteella täyttää pestyn sellun puhtauden tavoitearvosäätö' sille asetetut tavoitteet.
KIRJALLISUUSVIITTEET
1. 0. Valtavaapa Projektin Sj-pesu, haihdutus, Enso-Gutzeit Osakeyhtiö paperin johtavuus, tilannekatsaus
Kotkan tehtaat 17.11.1976
2. 0. Valtavaapa Projektin Sj-pesu, haihdutus, Enso-Gutzeit Osakeyhtiö paperin johtavuus, loppuraportti
Kotkan tehtaat 07.04.1977
5. M. Tiitinen Suodinpesemön dynaaminen malli ja simulointi.
Diplomityö, Teknillinen korkea
koulu, Helsinki 1973«
4. S. Ruonala Sulfaattiselluloosatehtaan suodin' pesemön käyttötekniikan tarkas
telua.
Diplomityö; Teknillinen korkea
koulu, Helsinki 1970
5. 0. Hartikainen, A. Niemi, Rumpupesemön dynamiikka.
J. Virkkunen Eripainos Kemian teollisuus 29 (1972) 10:657-661
6. A. Mikkola Sahajauhon keittoprosessin tieto
koneohjauksen suunnittelu ja toteutus.
Diplomityö ,• Teknillinen korkea
koulu , Helsinki 1976.
L 1.1