目前在造紙行業(yè)中，國內(nèi)外大小造紙生產(chǎn)廠家廣泛采用的仍然是傳統(tǒng)的油加熱和蒸汽加熱造紙烘缸。在多年的生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)造紙烘缸設(shè)備暴露出諸多的不足，能源利用率低、設(shè)備投資大、污染環(huán)境、生產(chǎn)事故頻發(fā)等。隨著近些年國際上能源緊缺現(xiàn)象的加劇以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，各個(gè)工業(yè)部門都在不斷改造老舊的設(shè)備，開發(fā)節(jié)能高效的新型設(shè)備。

作為造紙生產(chǎn)線中的耗能大戶，造紙加熱烘缸的改造，需要從根本上改變由熱油和過熱蒸汽作為加熱介質(zhì)的加熱方式，尋找一種簡單方便又無污染的代替方案?！案袘?yīng)加熱”方案是一種合適的加熱方式，具有熱效率高、加熱均勻、安全等特點(diǎn)，在鋼鐵冶煉、汽車制造等行業(yè)已有成功應(yīng)用。

本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要是將“感應(yīng)加熱”應(yīng)用到造紙烘缸設(shè)備的開發(fā)中?；诖朔桨?，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)直徑1200mm、寬400mm的小型試驗(yàn)紙機(jī)中頻感應(yīng)烘缸，并利用SIEMENSS7-200系列PLC產(chǎn)品，開發(fā)了一套成本低、控制精確、操作方便的控制系統(tǒng)。經(jīng)過試運(yùn)行，電磁感應(yīng)烘缸完全可以滿足原有生產(chǎn)工藝的要求，運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。可以作為傳統(tǒng)烘缸的替代產(chǎn)品，有廣闊的市場前景。

本文從感應(yīng)加熱電源的原理、烘缸的設(shè)計(jì)及造紙工藝、PLC控制系統(tǒng)的選型及控制算法等幾個(gè)方面來對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行闡述，

其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)對傳統(tǒng)烘缸的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，介紹了感應(yīng)加熱的理論基礎(chǔ)及感應(yīng)電源的發(fā)展?fàn)顩r、應(yīng)用成果。

(2)分析和比較了常用的并聯(lián)型和串聯(lián)型感應(yīng)電源及特點(diǎn)，介紹了常用的幾種調(diào)功方式原理，選擇了串聯(lián)型PWM&PFM方式應(yīng)用于烘缸，找出了功率與相位角ψ及角頻率ω之間的關(guān)系；簡要說明了所采用的控制電路。

(3)比較了感應(yīng)線圈與烘缸體的兩種組合方式，介紹了由烘箱烘缸組成的造紙干燥流程、潮濕空氣的排氣循環(huán)系統(tǒng)等；并結(jié)合實(shí)際，選擇了各個(gè)關(guān)鍵變量的檢測方法及儀表，對PLC系統(tǒng)模塊做了選型。

(4)采用PID算法編制了PLC控制系統(tǒng)程序。介紹了濾波算法、數(shù)字PID算法原理及各種改進(jìn)算法，并將“帶死區(qū)的滑動均值濾波算法”、“微分先行PID算法”、“帶死區(qū)的PID算法”、“不完全微分的PID算法”等應(yīng)用到程序?qū)崿F(xiàn)中，提高了控制效果。