北京欧倍尔研发制浆造纸过程自动控制虚拟仿真实验软件，展现造纸生产线作业场景

为进一步加强塑料污染治理，建立健全塑料制品长效管理机制，2020年1月，国家发改委与生态环境部发布了“史上最严限塑令”，对需要禁止和限制使用的塑料制品按照不同时间段、不同地区，不同领域，做出不同的禁塑限塑规定。

2020年底是限塑令实施的重要时间节点，部分地区的商场、超市、药店、书店等场所被禁止使用不可降解塑料袋，全国范围餐饮行业被禁止使用不可降解一次性塑料吸管。

“史上最严限塑令”的实施，为造纸业带来了新的机遇，“以纸代塑”成为禁塑限塑背景下推广应用替代产品的重要方向。最严限塑令落地以来，大部分的街边的咖啡、奶茶饮品店，以及商场中的餐饮店，都会主动提供纸质吸管。不可降解塑料吸管逐渐消失在人们视野当中。

01

造纸过程与纸的影响

纸是一种特殊的材料，由纤维(主要指植物纤维)和其他固体颗粒(如助剂等非纤维添加物)交织而成的、具有多孔性网状结构的特殊薄张材料。据研究者考究，一张普通的A4打印纸，大致由2500万根左右的植物纤维构成。

造纸术是中国四大发明之一，是促使人类文化传播的伟大发明。在造纸术发明的初期，造纸原料主要是树皮和破布。造纸术在中国东汉时代的蔡伦的改进下，造纸的成功率更高，成本更低。

造纸生产分为制浆和造纸两个基本过程。制浆就是用机械的方法、化学的方法或者两者相结合的方法把植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆。造纸则是把悬浮在水中的纸浆纤维，经过各种加工结合成合乎各种要求的纸页。

纸的普遍使用，不仅促进了书籍文献资料的猛增和科学文化的传播，还促进书法艺术的发展、繁荣和汉字字体的变迁。晋代之所以出现王羲之、王献之那样杰出的书法家，纸的普遍使用则是一个不可忽略的因素。

02

《制浆造纸过程自动控制虚拟仿真实验软件》

北京欧倍尔通过三维动画技术，借助虚拟仿真实验平台，研发了《制浆造纸过程自动控制虚拟仿真实验软件》。

软件以三维动画的形式重现造纸生产典型工艺仿真环境，使学生了解造纸车间仪表及执行机构的原理及应用。

软件结合逼真造纸车间仿真环境，使学生更加直接真切的了解造纸生产过程控制算法、造纸生产电气传动设备及控制算法。再现造纸生产线的真实作业场景，还原了造纸生产过程中“原料蒸煮—洗涤筛选—配置浆液—头箱—网部—压榨—干燥—卷取成纸—复卷—切纸—包装—码垛入库”整个操作的全过程。

实验原理

采用计算机3D建模技术和数字仿真技术模拟制浆造纸过程中的流量闭环控制实验、流量闭环控制实验，包含主要知识点12个，学生按照操作指引完成流量的闭环控制和对流量的闭环控制，以及在系统稳定后干扰对系统的影响的操作。

该实验项目可实现制浆造纸的三维交互仿真、知识点学习、实验操作、数据采集。该实验软件包含流量的开环控制和流量的闭环控制。

实验方法

本项目以制浆造纸为仿真对象，采用理论知识学习与实践操作相结合的方法，学生要根据任务指引完成流量的开环控制、流量的闭环控制实验。制浆造纸过程自动控制虚拟仿真软件，在开环状态下，没有控制机构和信号检测机构，在系统运行到稳定状态，受到外界干扰时，系统不能实现自我的调节；制浆造纸过程自动控制虚拟仿真软件，在闭环状态下，有控制机构、执行机构、信号检测机构，在系统运行到稳定状态，受到外界干扰时，系统能实现自我的调节。本项目流量的开环控制、流量的闭环控制实验两个实验模块，共包含学生交互性实验步骤 31 步。

注：部分图片来源于网络，侵联删