Implementação do controle antecipativo de consistência na máquina de papel 7 da klabin s.a.

Páginas: 19 (4624 palavras) Publicado: 15 de junho de 2011
IMPLEMENTAÇÃO DO CONTROLE ANTECIPATIVO DE CONSISTÊNCIA NA MÁQUINA DE PAPEL 7 DA KLABIN S.A.
Stanley Magno de O. Melo (Universidade Estadual de Maringá), Ivo Neitzel (Universidade Estadual de Maringá)

1 – INTRODUÇÃO
Fábricas de papéis continuamente lutam para melhorar a uniformidade de seus produtos finais, enquanto minimizam os custos. Uma boa produção de papel, mantendo a qualidade, dependeda habilidade do operador da máquina em monitorar e manter sob controle as variáveis importantes do processo, obtendo assim, parâmetros de qualidade a um baixo custo. Dentre essas variáveis que temos que controlar, destacamos a consistência, que é uma variável muito importante no processo de fabricação do papel. O controle de consistência é essencial para manter todo o processo de fabricação dopapel de forma adequada. Variações de consistência provocam oscilações de gramatura (Fig. 01), umidade do papel e variações no processo de refinação (responsável pela manutenção da maioria dos testes do papel), e afeta outras características como conteúdo do ar, velocidade de escoamento ou formação de aglomerados de fibras.

Figura 01 – Relação da Consistência vs Gramatura na MP1 (Klabin)

Otrabalho tem como objetivo reduzir a variabilidade do perfil longitudinal de gramatura (MDL), utilizando diferentes estratégias de controle, objetivando a redução da variação de consistência antes de chegar à caixa de entrada da máquina de papel 7, alcançando indiretamente o objetivo deste trabalho.

A linha meio da MP7 é a linha de interesse de estudo deste trabalho, em função das ocorrências dealtas variações de consistência. Essa linha consiste de três sub-linhas de polpa celulósica, onde destacam-se: (i) – linha de Refugo, que transporta polpa oriunda da máquina de papel com grande variação devido às condições de reaproveitamento da fibra que acaba por passar em um filtro engrossador (equipamento dotado de um rolo de sucção que retira água da polpa), e que acarreta variaçõesindesejáveis na consistência que retorna para a máquina de papel; (ii) – linha massa (K2 e K3 proveniente da fabricação de celulose), e (iii) – linha Ply Bond (fibra recuperada). A estratégia de controle adotada neste trabalho baseou-se em um controle antecipativo de consistência. Numa primeira instância realizou-se a simulação do controle de consistência da linha meio da MP7 e posteriormenteimplementaram-se as estratégias de controle com intenção de minimizar essas variações. A proposta é utilizar controle antecipativo entre dois laços de controle de consistência, estratégia praticamente muito pouco referenciada em artigos científicos. Foi encontrada a implementação do controle feedforward em máquinas de papel no pacote de controle de gramatura da ABB (Asea Brown Bovery) onde o tipo de controle éo mesmo, mas com concepção diferente em que o controle antecipativo da ABB consiste na medida de consistência um pouco antes da bomba de massa, implementando a ação de controle na vazão da bomba de massa, para compensar a gramatura em uma eventual perturbação na consistência. Esse controle feedforward atualmente não está funcionando na Klabin. A simulação na MP7 evidenciou ganhos na implementaçãodo controle antecipativo. O controle antecipativo dinâmico com compensação de tempo morto foi a estratégia que apresentou melhores resultados, mas esse controle requer quatro parâmetros de controle, sendo difícil o ajuste deles em uma situação real, por isso decidiu-se implementar em máquina o controle antecipativo estático com compensação de tempo morto, requerendo para esse tipo de controleapenas dois parâmetros (ganho e tempo morto). Para implementação do controle antecipativo optou-se pela máquina de papel 1, em função de presumíveis menores impactos de perda de papel decorrentes da execução de testes para determinação do modelo e otimização dos parâmetros do controlador. O resultado do controle antecipativo estático com compensação de tempo morto na MP1 foi positivo: conseguiu-se...
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