專利名稱：：造紙機及等效機械的流漿箱和/或成形器總體調(diào)整方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及對于造紙機、制板機或漿料脫水機的單層或多層流漿箱和/或成形器進行連續(xù)總體調(diào)整的方法。需要強調(diào)的是當下文中講到造紙機或造紙技術時，本發(fā)明的這些想法同時還有本發(fā)明的范圍還包括制板機，以及適用時的漿板機。在先有技術已知的方式中，從造紙或制板機流漿箱的堰板開口流出的漿料懸浮液射流，被送上成形網(wǎng)或送入兩網(wǎng)之間的夾縫中。正如從先有技術已知，流漿箱的檢測儀器包括機器控制裝置和質量與級別調(diào)整裝置，其包括以下有關內(nèi)容流漿箱運行，漿位調(diào)整，短循環(huán)泵的流率和壓力，揀選器(sorter)，除氣器，穩(wěn)定槽，回流閥、稀釋液流送及邊緣流送等的控制裝置，以及流漿箱作動器的控制裝置，它對諸如堰板通道的幾何條件與橫向分布特性(profile)的調(diào)整進行控制。正如從先有技術已知，通常流漿箱中每個獨立的作動器具有各自的模擬或數(shù)字調(diào)整器，該調(diào)整器從操作者或從相對于某些質量或級別參量運行的最優(yōu)調(diào)整器接收其設定值，作為最優(yōu)調(diào)整器的實例可提到先有技術中造紙機的定量調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常建立在對堰板開口形狀或稀釋液供應作分布圖的基礎之上。借助定量分布的最優(yōu)調(diào)整器，力圖特別對定量分布的形狀進行補償，該定量分布特性在烘干部分的最終端測得而產(chǎn)生于當在成形器和壓榨部分沿橫向可能不均勻地將水、填充料和纖維從紙幅中除去時，當紙張干燥過程中紙幅沿縱向伸展而同時橫向收縮時，但也可能對流漿箱之中或之前的紙漿射流中產(chǎn)生的缺陷進行補償。從先有技術已知一種用于在造紙機流漿箱控制上堰桿的系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有斜齒輪步進電機作動器，借助該作動器，通過與唇板相連且間隔大約7…15厘米的調(diào)整桿來控制堰板調(diào)整用的上堰桿，所述調(diào)整桿通過裝在其另一端的所述作動器來移動。通常，對堰板開口上堰桿產(chǎn)生有分布圖，使得每個調(diào)整齒輪借助逐次處理程序而分別受控。為了能夠在大約10微米的要求精度內(nèi)實現(xiàn)定位，還需要有用于測量調(diào)整桿位置的電子系統(tǒng)。在先有技術已知的方式中，上堰桿可通過定量調(diào)整優(yōu)化系統(tǒng)來控制，根據(jù)先有技術該系統(tǒng)是建立在單元響應所測得位置與形狀基礎上的響應調(diào)整器。盡管借助這套基于上堰桿的調(diào)整系統(tǒng)有可能有效地影響定量分布特性，但堰板開口幾何條件的變化也對射流的流場、尤其是對橫向和縱向速度分量有很大影響，在先有技術調(diào)整器中一般沒有考慮到這種影響。流場決定了紙張結構中纖維的方向(纖維取向度)，纖維取向度又影響到紙張強度的各向異性性和變形潛能。如先有技術已知，在造紙技術中，漿料懸浮液射流從流漿箱的堰板開口被送出到成形器部分的成形網(wǎng)上，或送入兩網(wǎng)間的夾縫中。先有技術已知的成形器為長網(wǎng)成形器和雙網(wǎng)成形器。雙網(wǎng)成形器又可進一步分成夾網(wǎng)成形器和混合成形器。在夾網(wǎng)成形器中，從流漿箱流出的漿料懸浮液射流被直接送入成形網(wǎng)之間的成形夾縫中，而在混合成形器中，在成形區(qū)的雙網(wǎng)之前有一單網(wǎng)初始段。本發(fā)明方法的范圍包含造紙機的各種成形部分或成形器。然而近來雙網(wǎng)成形器已大量取代了單網(wǎng)長網(wǎng)成形器，本發(fā)明方法的優(yōu)點和目標尤其是在雙網(wǎng)成形器中能最大程度地實現(xiàn)。在造紙機的成形器中具有若干不同的成形構件。這些構件的主要目的是在正在成形的纖維層中產(chǎn)生壓榨壓力和壓力脈動，通過該壓力和脈動，促進對正在成形的紙幅進行脫水，并與此同時改善紙幅的成形。所述成形構件包括各種成形板，它們通常帶有彎曲的肋板(ribbeddeck)，成形網(wǎng)相疊地覆蓋于其上，位于兩網(wǎng)之間的紙幅是彎曲的。在這些成形板區(qū)域內(nèi)，透過位于外側曲面旁的網(wǎng)，通過該曲面張緊壓力的作用將水脫出，并且該脫水還得到離心力場的幫助。透過位于內(nèi)側曲面旁的網(wǎng)也發(fā)生脫水，該脫水通常借助成形板腔室中存在的真空得以增強。由成形板的肋板產(chǎn)生所述壓力脈動，該脈動既促進了脫水又改善了紙幅的成形。另外，先有技術的成形構件包括所謂的裝載元件單元，通過該單元兩層相互對置的網(wǎng)面直線運轉或彎曲運轉。在先有技術裝載元件單元中，在一條網(wǎng)環(huán)內(nèi)側具有壓力裝載單元，而在相對的網(wǎng)環(huán)內(nèi)側，安裝有帶一組導向與排水肋的排水單元。由先有技術已知，所述裝載元件單元通常位于長網(wǎng)段上，使得該裝載元件單元之前有相當長的單網(wǎng)段，在該段中相當大量的脫水發(fā)生于紙幅在長網(wǎng)的平面中通過裝載元件單元直線運轉之前。關于與本發(fā)明相關的專利文獻，作為例子可參照下列文件EP-0541457A1，US-3666621，US-4374703，US-4500968，US-680089，US-4707779，US-4748400和US-5071514。有關申請人與流漿箱調(diào)整系統(tǒng)相關的最新專利，可參考芬蘭專利81848號(對應于EP-0408894A3)和85731號(對應于EP-401188和US-5381341)。在所述FI85731號專利中，描述了一種造紙機調(diào)整系統(tǒng)，其中各個作動器具有智能化作動器控制器，在較高調(diào)整層次中的控制裝置與各個作動器控制器之間的數(shù)據(jù)傳遞是沿不同作動器控制器的公共路徑設置的，且不同作動器控制器經(jīng)裝備有網(wǎng)絡服務器的串行總線與造紙機所生產(chǎn)紙幅分布特性的測量與計算系統(tǒng)相連。本發(fā)明的總目標是進一步改進先有技術，從而借助造紙機能夠更經(jīng)濟地生產(chǎn)具有更好質量特性的紙張。眾所周知，例如由于新的印刷方法，對紙張的質量要求不斷地變得更加嚴格，對造紙機經(jīng)濟性的要求變得越來越高。眾所周知在造紙工藝中，流漿箱和成形器部分起著完全決定性的作用，它們的運行大大決定著紙張的質量特性。對于在流漿箱和成形器中紙張所產(chǎn)生“缺陷”的后續(xù)補償經(jīng)常甚至是不可能的，并且該補償例如對各橫向分布的調(diào)整，是十復雜的并且導致諸如對設備、設備的運行及維護等各項投資形式的花費。本發(fā)明的出發(fā)點源于計算機的計算與數(shù)據(jù)處理能力的不斷提高和所述能力費用的降低，使得例如在對造紙機調(diào)整中有可能引入新穎的應用，這在以前由于計算機能力的限制和/或所述能力的費用是完全不可能的。除了上述計算機計算與數(shù)據(jù)處理能力的提高和費用降低外，本發(fā)明還部分地建立在由申請人最近在紙漿懸浮液的流動與脫水領域所完成的映射工作的基礎之上。本發(fā)明的另一個非主要目的是提供一個成形器調(diào)整系統(tǒng)，借助該系統(tǒng)有可能顯著加快對造紙機中紙張級別的改變。由先有技術已知，改變紙張級別要花相當長的時間，一般是從10分鐘到幾個小時，這對于運轉時間比和造紙機的總效率具有相當大的影響。本發(fā)明的出發(fā)點之一在于由申請人和不同的研究院所與大學所進行的理論研究工作，在此方面可參考本專利申請的發(fā)明人之一，Jyvskyl大學數(shù)學系博士JariHmlinen先生的博士論文“造紙機流漿箱中流體流動的數(shù)學建模與模擬”，見Jyvskyl1993年第57號報告。下文援引自所述博士論文的開始部分，作為本發(fā)明的背景“制漿與造紙工業(yè)不斷受到有關如何在提高速度和降低生產(chǎn)成本的情況下從較低質量的紙漿生產(chǎn)較高質量紙張的復雜而又矛盾問題的挑戰(zhàn)。目前，由于在造紙配料中加入了再循環(huán)纖維而使情況更加復雜。當今造紙機技術主要是通過先導工廠的實驗性工作得以實現(xiàn)。隨著現(xiàn)代造紙的速度提高與復雜化，這種方法變得過于昂貴和耗費時間，因此必須尋求更有效的方式來實現(xiàn)對這一技術的進一步改進。這種方法之一是數(shù)學建模與數(shù)字模擬。廣為人知的流體流動模型和數(shù)字方法已經(jīng)存在了很多年，然而僅在最近幾年中超級計算機的發(fā)展才使計算流體動力學用于實際與工業(yè)應用中變?yōu)榭赡?。造紙機流漿箱中的流體流動現(xiàn)象形成多項重要的紙張?zhí)匦?，其中主要的是定量和在三個基本方向的纖維取向度分布。流漿箱內(nèi)部流道的形狀及它們所產(chǎn)生的湍流是最為重要的。有可能通過流體流動的數(shù)學建模來研究這些現(xiàn)象。湍流是一種需要的流動現(xiàn)象，因為它能通過將絮聚打散并防止新的絮聚形成而促使纖維分散。問題在于如何對湍流建模。雖然存在通用流體流動模型納維-斯托克斯方程，但對這些用于湍流的方程實現(xiàn)直接的數(shù)字模擬實際上還不可能。這是由于有限元逼近法的網(wǎng)格應包含109數(shù)量級的格點，即使目前的超級計算機進行處理也既不夠快又沒有足夠的存儲能力。由于湍流的實際重要性，已經(jīng)開發(fā)出多種包含經(jīng)驗法則的模型。應用最廣泛的模型和已經(jīng)應用于此項工作中的一種模型是k-ε模型?！标P于實現(xiàn)上面所提到的和以后將出現(xiàn)的目標，本發(fā)明主要特征是該方法包含以下步驟的組合(a)建立所要調(diào)整的流漿箱/成形器中漿料懸浮液流的物理流動模型；(b)利用流漿箱/成形器的幾何數(shù)據(jù)，以及流動模型解所必需的其它初始值和/或邊界條件來求解所述流動模型；(c)將作為所述流動模型的解而已得到的模擬流動狀態(tài)與用作目標的流動狀態(tài)之間的差值確定為成本函數(shù)，其中目標流動狀態(tài)由紙張的質量要求并可能由造紙機運行成本和運轉性能來確定；(d)優(yōu)化所述成本函數(shù)，并因而由所給出的成本函數(shù)尋求用于流漿箱/成形器的檢測儀器設備和作動器的最優(yōu)調(diào)整值和設定值；(e)在以上步驟中完成最優(yōu)化以后，對流漿箱/成形器的調(diào)整裝置給出新的最優(yōu)調(diào)整與設定值。應用本發(fā)明方法的造紙機流漿箱調(diào)整系統(tǒng)建立在起源于流體動力學的物理學模型的基礎之上。在流漿箱的幾何條件中對調(diào)整系統(tǒng)的物理學流體方程進行求解，該流漿箱是在由流漿箱測量所給出的邊界條件的基礎上進行調(diào)整，所述流漿箱幾何條件包括流面的形狀，例如可彎曲壁和上堰桿。當安排進行測量以使得通過該測量能夠明確確定流體方程解所必需的邊界條件時，這些邊界條件可能包括靜壓測量值。求解流體方程借助高運算性能的計算機利用數(shù)值解法來完成，例如已知的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)。利用由初始值和邊界條件確定的可解的物理學流動模型可對與預定成本函數(shù)相關的新的最優(yōu)流動條件進行預測。這通過已知的優(yōu)化方法來完成。將由最優(yōu)流動條件確定的控制設定值設定給流漿箱作動器，例如堰桿或流面分布器(profiler)、流量閥作動器和泵的速度調(diào)整器等。這一過程在一段時間內(nèi)重復進行，這一時間段足夠短以確保所生產(chǎn)紙張的質量。應用本發(fā)明方法的造紙機流漿箱的連續(xù)調(diào)整系統(tǒng)對于基于物理學流動模型的流漿箱流動狀態(tài)具有足夠精確的認知，該流動模型是通過利用流漿箱的幾何數(shù)據(jù)及流動模型解所必需的其它初始與邊界條件來求解的。應用本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)為與給定成本函數(shù)相關的流漿箱檢測儀器裝置和作動器尋求最優(yōu)可能的調(diào)整與設定值。作為流動模型的解，被優(yōu)化的成本函數(shù)是根據(jù)對紙張質量測量、根據(jù)檢測儀器與運行成本的狀態(tài)及測量所得到的流動狀態(tài)與滿足質量與成本要求的目標流動狀態(tài)之間的差值。目標流動狀態(tài)由紙張的質量要求來確定，該要求依賴于流漿箱中的流體，并且如果必要的話還依賴于流漿箱的運行成本。利用本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)能識別調(diào)整參量對流漿箱流動狀態(tài)以及因此對基于物理學流動模型的堰板射流的流動狀態(tài)所起的作用。于是，調(diào)整系統(tǒng)通過優(yōu)化和流體計算尋求最優(yōu)可能的調(diào)整與設定值，而通常不用實驗方法建立的響應或無須由長時間常數(shù)和低增益系數(shù)減慢或削弱流漿箱調(diào)整系統(tǒng)，而這在先有技術的調(diào)整系統(tǒng)中是必需的。通過流動模型計算出的最優(yōu)改變包括由作動器運行對流漿箱中流動狀態(tài)所產(chǎn)生的總體改變。在這種情況下，作為優(yōu)化結果所產(chǎn)生的改變遠比先有技術的調(diào)整系統(tǒng)要更可靠，并且其結果是可由簡單的操作來完成最優(yōu)改變。這使得在紙張級別以及其它改變中能顯著更快達到最優(yōu)質量并降低總成本。流漿箱的流動模型建立在流體動力學基本原理的基礎之上，即(質量、動量、能量、角動量)守恒定律或由這些定律推導出的簡化方程，借助具有足夠高性能的計算機可求得其數(shù)值解。流動模型的初始與邊界條件為聯(lián)機或實驗室測量結果以及由操作者提供的信息，例如有關運轉性能和成本的信息。作為流動模型的基礎，可使用本申請人所開發(fā)的流漿箱模型，該模型包括集管、穩(wěn)定腔和堰板通道的模型。借助所述模型，可模擬流速、靜壓和湍流參量。當要求模擬濃度的變化和分布時，需要用于纖維濃度的方程。這類方程由先有技術已知，例如MortenSteen在其關于纖維絮聚的聚集與拆散的博士論文中所提出的模型，但所述模型的缺陷是流速場不受濃度變化的影響。有可能應用于本發(fā)明的一種流動模型是多物相模型，該模型通過不同物相(水、纖維、填充料等)之間的相互作用將流場對濃度變化的反應考慮在內(nèi)。除流漿箱流動模型外，本發(fā)明中還要用到傳遞模型，該模型在依賴于射流/網(wǎng)比率的其它事物當中確定了從流漿箱堰板開口流出的射流與成品紙之間的關系，由于定量和纖維取向度是從紙張測得的，而流漿箱流動模型只對堰板射流之前的流體進行計算。傳遞模型還必須包含流漿箱坐標系統(tǒng)中的定位與從成品紙測得的質量參量的定位之間的信息。這樣的傳遞模型本身是已知的，且它已被例如申請人用于先有技術的流漿箱調(diào)整系統(tǒng)中。應用于本發(fā)明的流漿箱流動模型中參數(shù)的確定必須分別對每臺機器來完成，并且如果流動模型包含用于濃度的方程時，這一確定還必須相對于所生產(chǎn)的每一紙張級別來分別完成。在這種情況下，從流漿箱直接測量和從紙張進行測量兩者都需要。直接測量被用于確定流漿箱模型。所有在實際中經(jīng)濟可行的測量均受歡迎，但最容易的是從流漿箱中幾個不同位置測量靜壓。流速并不是必須測量的，但流動模型所需的速度分布必須通過其它方式已知。特別是必需知道流漿箱進漿管中的速度分布。這可通過例如借助孔板使進漿分布阻尼恒定的方法得知。此外，還需要流漿箱中流率的數(shù)據(jù)，例如總流率、回流及邊緣流送流率。由流漿箱流動模型所提供的堰板射流與所述射流生產(chǎn)出的紙張之間的相依性是通過對干紙進行測量來確定的。如果對堰板射流的速度是例如隨同造紙機的啟動進行測量，則該測量結果用于流漿箱模型和所述傳遞模型兩者的校驗。為了確定流動模型，必需知道流漿箱及其運行過程中在壓力下的詳細幾何條件，為此流動模型應當在正確幾何條件下模擬流體。當然，可行方法是或者在基于流動模型的調(diào)整器啟動時，或者如在機器運行中經(jīng)常聯(lián)機地從射流或紙張完成校驗測量。然而，根據(jù)目前的已有技術，已開發(fā)出的流場模型及其各種參數(shù)已經(jīng)足夠好到能可靠預測紙張?zhí)匦?，因而它們可被用于本發(fā)明的最優(yōu)調(diào)整中。在流動模型本身中，模型所需的可修改與可變參數(shù)仍然是那些依賴于流動材料的專門參數(shù)，例如濃度、粘度、纖維與填充料成分以及表示不同物相間相互作用的參數(shù)等等。如果這些參數(shù)僅在窄限內(nèi)變化，它們?nèi)钥杀还潭?。有可能建立一個它們自己的模型，該模型建立在可被集成于過程中的對諸如溫度與濃度等進行可能的簡單測量的基礎上，或者向操作者索要所述信息。在流動模型和紙張的質量特性之間適配的傳遞模型的確定取決于借助造紙機測量裝置聯(lián)機地或在實驗室所完成的測量。在先有技術中包含對定量和成形的聯(lián)機分布測量已有較長時間。當前，纖維取向度分布已作為造紙廠實驗室中的常規(guī)操作來測量，借助例如局域網(wǎng)可將數(shù)據(jù)從該處傳送給調(diào)整系統(tǒng)使用。從定量分布可獲得用于濃度分布特性調(diào)整的信息，成形測量則給出流體中的湍流度和纖維-絮聚相互作用的情況。從纖維取向度可獲得有關射流中速度場的直接響應，基于這種傳遞模型的傳統(tǒng)調(diào)整器仍在使用。在流動模型中，從纖維取向度獲得的信息可被用于對幾何數(shù)據(jù)和測量結果進行校驗，該測量尤其與流漿箱上堰桿和集管的形狀、以及與例如邊緣流送的流量測定有關。作為特別重要的性質應當提到，當由流動模型所給出的預期值與紙張的質量測量之間產(chǎn)生矛盾時，流漿箱很可能是已被污染，使得該污染開始對流漿箱的運轉產(chǎn)生干擾。這樣，就運轉性能和質量惡化到需要停下造紙機以便清洗而言，可制造一個清晰的指示器或診斷系統(tǒng)。基于流動模型的最優(yōu)調(diào)整器對子調(diào)整器例如比例積分(PI)或比例積分微分(PID)調(diào)整器給出設定值，在流量測定、位置或定位測量等基礎上，這些子調(diào)整器負責控制各單獨作動器，例如附加加料管的閥門或上堰桿的調(diào)整桿?；诹鲃幽Ｐ偷淖顑?yōu)調(diào)整器會在設定值的基礎上或直接在測量結果的基礎上模擬流動狀態(tài)。當某些作動器或調(diào)整器不能達到設定值時，該最優(yōu)調(diào)整器會產(chǎn)生失效報告。為了能夠在本發(fā)明的調(diào)整方法中使用優(yōu)化方法，本發(fā)明的所有方法步驟必須按照數(shù)學優(yōu)化任務的形式加以公式化。在這種情況下所需要的是對于以下幾項盡可能精確的模型相關物理現(xiàn)象、借助其尋求優(yōu)化結果的調(diào)整參量、以及需最小化或最大化的成本函數(shù)。在發(fā)明中，調(diào)整參量可以為例如漿料懸浮液的稀釋液分布，堰板開口分布、回流以及邊緣流送。必須通過新的參數(shù)給出調(diào)整分布；例如上堰桿的調(diào)整值由其調(diào)整桿的間隔給出。對最優(yōu)調(diào)整值的尋找借助通用優(yōu)化方法來完成，如在通常已知的OSD嘬優(yōu)化形狀設計)任務中是用擬牛頓法。所述成本函數(shù)至少包括成品紙(定量和取向度)的目標分布，但另外還可能包括與運轉性能和/或能耗相關的元素。例如，當為紙張設定一個特定的質量水平時，有可能尋找最低可能的回流量從而達到所要求的質量水平(以及成本水平)。對不同的成本使用不同的加權系數(shù)可通過本發(fā)明的調(diào)整方法加以實現(xiàn)；例如選用紙張質量為最重要的因素，以及/或者能否提高運轉性能和/或節(jié)省能量而不降低質量。如果在被優(yōu)化的成本函數(shù)中加入質量參量，則這些參量必須用速度分布和射流的湍流度來表示，亦即實際上是對從堰板開口流出的射流進行優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明有可能對造紙機成形器部的調(diào)整參數(shù)建立優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)借助物理學模型建立在對排水工序尤其是該工序的流場進行映射的基礎上，該排水工序形成正被脫水紙張的結構。在本發(fā)明調(diào)整系統(tǒng)中該模型之上，運行一優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)，借此通過總體調(diào)整對成形器部的所有調(diào)整參數(shù)進行調(diào)整，例如成形輥的真空度、裝載元件箱、成形板、和/或真空吸水箱、成形輥和/或成形肋的位置，和/或加載力和/或排水零件的位置，成形網(wǎng)的張力，和/或留著率及其分布圖，以及影響紙幅成形和成形器中水從紙幅排出的其它參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整方法并不需要任何對網(wǎng)部的直接測量。基于所應用的模型，本發(fā)明的本質優(yōu)勢在于實時，基于物理學模型的本發(fā)明調(diào)整系統(tǒng)“知道”網(wǎng)部所發(fā)生的情況以及網(wǎng)部的運行狀態(tài)。另外，應用于本發(fā)明中的模型能“預測”網(wǎng)部將發(fā)生的情況以及將形成哪種纖維網(wǎng)目。因此，借助根據(jù)本發(fā)明的基于模型的調(diào)整，可增強對紙張質量和成形器運行的控制、降低連續(xù)運行成本，并且可作為總體控制與調(diào)整。特別是在造紙機中改變級別的情況下，本發(fā)明的優(yōu)勢是借助模型可預測用于未來狀況的新的最優(yōu)調(diào)整值，亦即用于下一輪紙張級別。這樣可明確降低改變級別所用的時間，并且可以顯著提高運轉時間比以及造紙機的總效率。必要時，在本發(fā)明中可應用留著率的直接測量，或者反過來從應用于本發(fā)明的模型中獲得留著率。通常，以最為有益的方式應用本發(fā)明以使紙幅的橫向分布性質例如定量分布與纖維取向度分布，借助流漿箱通過下述條件受到控制利用流漿箱調(diào)整和/或稀釋液調(diào)整的傳統(tǒng)系統(tǒng)，以及/或者尤其有益的是利用基于映射及被描述的流漿箱總體調(diào)整系統(tǒng)。然而，本發(fā)明的范圍并不排除以下這種實施例，其中紙幅橫向分布例如排水壓力和/或取向度的分布，還要借助成形器來完成，而如果必要的話還要利用本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)以及由所述系統(tǒng)完成的優(yōu)化。應用本發(fā)明方法的造紙機成形器調(diào)整系統(tǒng)建立在專門由流體動力學方程引出的物理學模型的基礎上。該模型的物理學流體方程以及可能的其它相應方程在成形器的幾何條件中加以求解，該成形器是在由測量所給出的邊界條件的基礎上進行調(diào)整。此外，需要從流漿箱到成形器的流動狀態(tài)的數(shù)據(jù)(速度、濃度、湍流度)。為了確定模型的參數(shù)，如果需要的話，可利用對成形器中排水的測量結果以及在紙幅中測得的定量分布特性和纖維取向度分布特性。將這些數(shù)據(jù)設置成使得模型的解所必需的邊界條件可被明確確定，該模型由流體方程和等效方程構成。求解流體方程和等效方程是借助具有高運算性能的計算機利用數(shù)值解法來完成，例如已知的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)。通過利用由初始值和邊界條件確定的可解的物理學流動模型，可預測相對于預定成本函數(shù)最優(yōu)的新調(diào)整值。這通過已知的優(yōu)化方法來完成。將由計算出的最優(yōu)流動條件所確定的控制設定點值設定給成形器所需的作動器，例如調(diào)整吸水輥和/或吸水箱真空度以及網(wǎng)張力的作動器。這一過程在一段時間內(nèi)重復進行，考慮所處環(huán)境這一時間段足夠短以確保所生產(chǎn)紙張的質量。應用本發(fā)明方法的造紙機成形器的連續(xù)調(diào)整系統(tǒng)在物理學模型的基礎上對于成形器的狀態(tài)尤其是流動狀態(tài)具有足夠精確的認知，該模型通過利用成形器的幾何數(shù)據(jù)和模型解所必需的其它初始與邊界條件來求解。應用本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)相對于給定成本函數(shù)為成形器作動器尋找最佳可能的調(diào)整與設定值。成形器的流動模型也是建立在流體動力學基本原理的基礎上，即(質量、動量、能量、角動量)守恒定律或由這些定律推導出的簡化方程，借助具有足夠高性能的計算機可求得其數(shù)值解。流動模型的初始與邊界條件為聯(lián)機或實驗室測量結果以及由操作者提供的信息，例如有關運轉性能和成本的信息。作為流動模型的基礎可使用多物相模型，其中含用于各物相(水、纖維、填充料、空氣)的動量與質量守恒定律，以及用于在不同物相之間進行動量轉換的相互作用項。除成形器流動模型外，本發(fā)明中還需要確定成形器之后形成的紙幅與成品紙之間關系的傳遞模型，這一關系取決于壓榨部、干燥部以及可能的(假使有的話)整飾裝置的運行。這種傳遞模型本身是已知的，且它已被例如申請人用于先有技術的流漿箱調(diào)整系統(tǒng)中。應用于本發(fā)明的成形器流動模型中參數(shù)的確定必須分別對每一機器以及分別對所生產(chǎn)的每一紙張級別來完成。在這種情況下，既需要對成形器的直接測量例如對排水的測量，又需要對紙張進行測量。直接測量被用于確定成形器模型。所有在實際中經(jīng)濟可行的測量通常都有用，但最容易的是從成形器中幾個不同位置測量排水。此外，必需知道從流漿箱流送到成形器的流動狀態(tài)。由成形器流動模型所提供的紙幅與成品紙之間的相依性通過對干燥紙張進行的測量來確定。為了確定流動模型，必需知道成形器部(輥、板)以及從流漿箱來的流體的幾何條件，為此流動模型應當在正確幾何條件下模擬流體。通常，可行方法是或者在基于流動模型的調(diào)整器啟動過程中，或者在機器運行中經(jīng)常聯(lián)機地從堰板射流或從紙張完成校驗測量。從定量分布特性可獲得用于濃度分布調(diào)整的信息，而成形測量給出流體中的湍流度和纖維-絮聚相互作用的情況?；诹鲃幽Ｐ偷膬?yōu)化調(diào)整器對子調(diào)整器例如那些比例積分(PI)或比例積分微分(PID)調(diào)整器給出設定值，這些子調(diào)整器必要時在壓力和網(wǎng)張力測量的基礎上負責控制各單獨作動器。為了能夠在根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整方法中使用優(yōu)化方法，必須將本發(fā)明的所有方法步驟按照數(shù)學優(yōu)化任務的形式加以公式化。在這種情況下所需要的是對于以下幾項盡可能精確的模型相關物理現(xiàn)象、借助其搜尋優(yōu)化結果的調(diào)整參量、以及最小化或最大化的成本函數(shù)。在發(fā)明中調(diào)整參量可能為例如真空度、排水零件的載荷等，如成形零件的位置。對優(yōu)化調(diào)整值的尋找通過通用優(yōu)化方法來完成，例如在通常已知的形狀與調(diào)整優(yōu)化OSD(最優(yōu)化形狀設計)任務中是用擬牛頓法。所述成本函數(shù)至少包括成品紙的目標分布特性(成形和取向度的水平)，但另外還可能包括與運轉性能和/或能耗相關的元素。例如，當為紙張設定一個特定的質量水平時，可能會尋找最低可能的網(wǎng)張力以達到所要求的質量水平(以及成本水平)，且網(wǎng)的磨損降低。對不同的成本采用不同的加權系數(shù)可通過本發(fā)明的調(diào)整方法加以實現(xiàn)；例如選用紙張質量為最重要的因素，以及/或者能否提高運轉性能和/或節(jié)省能量而不降低質量。數(shù)值化流體計算與優(yōu)化的效率對于調(diào)整系統(tǒng)能夠如何快地對運行狀態(tài)中的變化產(chǎn)生反應起著直接的作用。因此，在本發(fā)明中既需要先進的數(shù)值算法又需要高性能的計算機，為的是在實際中通過流動模型對流漿箱和/或成形器的調(diào)整應足夠快。必要時，可通過幾種技術來加速數(shù)值計算。優(yōu)化建立在成本函數(shù)相對于調(diào)整參量的變化(偏導數(shù))的基礎上。關于每種調(diào)整參量的靈敏度可假定為彼此無關，此時可通過具有多個處理器的計算機對它們進行并行計算。由每個處理器所進行的計算可通過例如攝動理論(一種線性化方法)得以增強。雖然攝動理論對于非線性流動模型不是完全精確，然而，它能預測成本函數(shù)變化的正確方向，這在成本函數(shù)梯度的計算中已足夠。成本函數(shù)相對于調(diào)整參量的靈敏度還可通過被稱為伴隨狀態(tài)方程的數(shù)值解法來求解。除了流動模型解算器外，這一技術還需要伴隨狀態(tài)方程的解算器。當梯度(靈敏度)已被計算時，在另一處一個實非線性模型被用于優(yōu)化，在此情況下優(yōu)化特征建立在實流動模型的基礎上，并且在優(yōu)化的最終結果中看不到由攝動理論或由伴隨狀態(tài)方程的解所產(chǎn)生的不準確性。所述并行計算既可被用于上述形式的優(yōu)化，又可用于流動模型的數(shù)值解。例如在有限元法中，要對每個單元進行數(shù)值積分，在這一步驟中不需要有關周圍單元的信息。此外，如果流漿箱和/或成形器的流動模型由若干子模型組成，各子模型可同時求解，在不同處理器(子模型)之間依靠子模型的解更新數(shù)據(jù)。也可通過將優(yōu)化分成幾部分來增強計算。某些調(diào)整參量似乎比其它參量對紙張質量具有更大影響，在這種情況下，最重要的參量得到更頻繁地優(yōu)化，對變化迅速作出反應，而其它參量則優(yōu)化次數(shù)較少。對上面所述種類的最優(yōu)化調(diào)整可在利用流動模型還有一些可學習的(instructible)模型例如神經(jīng)網(wǎng)絡，或還有一些其它統(tǒng)計模型時來完成。在這種情況下，物理流動模型是在事先有多種不同初始與邊界條件的所述幾何條件中求解，且借助這些結果可適配或指令諸如一個統(tǒng)計模型，該模型用于表示流漿箱/成形器的流動狀態(tài)和/或用于表示各獨立的流漿箱/成形器、其流體幾何條件或流體特性的成本函數(shù)的相關性。下面將參照附圖中的圖示對本發(fā)明的例示性實施例及其應用環(huán)境進行詳細說明，本發(fā)明并不受所述圖示細節(jié)的嚴格限制。圖1是單層流漿箱及其最重要的測量與調(diào)整裝置以及流體參量的示意圖；圖2與圖1所示相同，增加了適用于本發(fā)明的單層流漿箱的測量與調(diào)整參量以及必要的坐標指示；圖3是作為本發(fā)明應用環(huán)境所給出的雙層流漿箱垂直斷面示意圖；圖4是與圖3相似的作為本發(fā)明應用環(huán)境所給出的三層流漿箱的圖示，且所述流漿箱可以是根據(jù)申請人第FI-933030號專利申請(等效于歐洲申請第94850116號，且對應于美國專利申請08/269348號)中的流漿箱；圖5圖示出利用本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)的方框圖；圖6為作為本發(fā)明的一種應用環(huán)境，成形器及其最重要的調(diào)整裝置及參量的示意圖。圖7圖示了利用本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)的原理方框圖；圖8圖示了完成本發(fā)明方法所包含的優(yōu)化步驟的流程圖。圖1和2圖解了造紙機的單層流漿箱100，它包含有用于紙漿懸浮流Qin的進漿管10，該管與流漿箱的集管12相連。眾所周知，集管12沿漿料懸浮液的流動方向y逐漸變窄。集管12上與進漿管10相反的一端與回流管13連通，其回流流率Qrec為被測值。通過調(diào)整閥14來調(diào)整回流Qrec。集管12的前壁與湍流發(fā)生器15相連，該湍流發(fā)生器包含一個或兩個連續(xù)的管狀電池。當使用兩個管狀電池時，在所述電池之間可能會有本身已知的穩(wěn)定腔(未示出)。所述湍流發(fā)生器15的下游一側與堰板通道16相連，該堰板通道沿流動方向x逐漸變窄，并且在堰板開口17之外漿料懸浮液射流J被送到成形網(wǎng)上或送入兩網(wǎng)之間的成形夾縫中。在本申請的圖示中，對于在流漿箱100之后的造紙工藝步驟和設備未做詳細圖示，因為它們已為本領域技術人員所熟知。對于這些工藝步驟，僅以圖5所示方框圖中的方框200作為標記。如圖1和2所示，與集管12的前壁相連并且/或者與湍流發(fā)生器15相連的、用于稀釋水優(yōu)選的是白水的加料導管18是張開的，該導管裝有調(diào)整閥18a，借助該閥可調(diào)整稀釋水流的分布，并且以此方式對流漿箱流率沿橫向y的濃度分布進行調(diào)整(見圖2)。此外，流漿箱100可裝有調(diào)整桿20，用于調(diào)整集管12的橫截面流動區(qū)域。在流漿箱兩側，布置有邊緣漿流加料管21，該管帶有調(diào)整閥21a。堰板通道16裝有調(diào)整桿19，借此可在橫向y調(diào)整堰板通道的變窄以及/或者堰板開口17的高度分布。沿流動方向，在堰板通道16的上游一側，安裝有一組用于測量靜壓的檢測器22。另外如果需要的話，湍流發(fā)生器15中的管子可以裝有作動器，例如節(jié)流閥，用來調(diào)整橫向y的壓力損失分布特性。這些裝置在圖中沒有示出。按照圖2中所用符號，單層流漿箱的測量與調(diào)整參量給定如下y＝紙幅的橫方向，x＝紙幅的縱向，z＝紙幅的厚度方向。當一個參量表示為y的函數(shù)亦即f(y)時，是與橫向分布特性有關，它可根據(jù)本發(fā)明進行調(diào)整或計算。Pin，Cin，Qin流入集管12之漿流的靜壓、濃度和流率；Uin(x，z)流入集管12的速度分布；Ain(y)集管12的橫截面區(qū)域分布；C(y)，QD(y)稀釋液加料導管18的濃度和流率分布；Δpt(y)，CD(y)湍流發(fā)生器15的壓力損失、由稀釋液在湍流發(fā)生器出口端形成的濃度分布；Qrec，Qe1，Qe2回流流率和前緣與后緣的附加加料流率；b(x，y)堰板通道16在縱向(x)和橫向(y)的(測量/調(diào)整)形狀；u(y)，v(y)，w(y)堰板射流J的速度分量；u＝縱向的速度分量，v＝橫向速度分量，w＝z方向速度分量；cjet(y)，tjet(y)，Ejet(y)堰板射流J的濃度、厚度和湍流能量分布；Qjet，tot堰板射流J的總流率。圖3為多層流漿箱結構沿縱向的垂直截面示意圖，與圖1所用附圖標記相同。圖3顯示了流漿箱100，其中漿流流道10，…15，16被分成上下兩層。在堰板通道16區(qū)域內(nèi)有一中間隔板23。在如圖4所示三層流漿箱中，漿料懸浮液流道10…15，16被分為上中下三層，在變窄的堰板通道16區(qū)域內(nèi)有兩個中間隔板23。射流分量J1，J2和J3流出到堰板通道16之外，它們合并入堰板射流J中。當本發(fā)明應用于如圖3和圖4所示的多層流漿箱時，必需考慮到不同層之間的靜壓和動壓以及由所述壓力施加給分層隔板23的作用力。當隔板23為固定時，所述作用力受結構長度的限制。如果隔板23裝有鉸鏈和/或為柔性時，在本發(fā)明中所應用的程序中，必須計算隔板23的實際位置。該計算可作為調(diào)整過程的一部分，該調(diào)整過程建立在流漿箱檢測儀器所提供測量結果的基礎上。在對圖6所示本發(fā)明應用環(huán)境(成形器)詳加描述之前，應當說明圖6所示成形器只是本發(fā)明應用環(huán)境之一，并且已經(jīng)努力為所述應用環(huán)境選擇了這種成形器，其中通過本發(fā)明的調(diào)整方法來控制盡可能多的作動器。應強調(diào)的是，本發(fā)明當然可被應用于完全不同的環(huán)境中，雖然在雙網(wǎng)成形器中最為有利，但也適用于長網(wǎng)部以及制板機和漿板機的成形器部分。圖6所示造紙機的成形器100包含下網(wǎng)10環(huán)，該下網(wǎng)環(huán)由導向輥11，11a，11b，11c以及第一成形吸輥12導引。成形器100含有上網(wǎng)20環(huán)，該環(huán)由導向輥21，21c、胸輥21a、以及第二成形輥24來導引。通過造紙機流漿箱60的堰板通道61，漿料懸浮液射流J被送入由成形網(wǎng)10和20限定而成的成形夾縫G中，在該夾縫G之后即直接開始雙網(wǎng)區(qū)。第一成形吸輥12置于下網(wǎng)環(huán)10內(nèi)側，且成形夾縫G由上網(wǎng)20繞胸輥21a從其上形成。胸輥21a的位置可調(diào)節(jié)(箭頭A)，借助其可調(diào)節(jié)性，可影響位于成形輥12吸附區(qū)12a的雙網(wǎng)扇形區(qū)S1的大小，因而對紙幅成形起作用。雙網(wǎng)區(qū)在扇形S1與第一成形輥12接觸，該扇形后面是網(wǎng)10和20的在下網(wǎng)環(huán)10內(nèi)側有靜態(tài)成形板13的一段。成形板13具有大曲率半徑的肋板13a，其曲率中心在下網(wǎng)10一側。在上網(wǎng)環(huán)20內(nèi)側，面向成形板13處具有吸水書水箱23，它的后邊緣具有作用于上網(wǎng)20內(nèi)面的擋水肋23a。從紙幅W透過上網(wǎng)20排出到成形板13上方和前方的水，經(jīng)過箱23下面的空間26并沿箭頭F1方向穿過吸水-擋水管27，流入箱23中，水從該處通過與氣壓腿36連通的導管25排出。借助由電機29M操縱的鼓風機29使箱23內(nèi)保持合適的真空度p1。鼓風機29通過導管28與箱23相連通，將空氣沿箭頭A1所示方向從箱中排出。如圖6所示，在雙網(wǎng)區(qū)內(nèi)，第二成形吸輥24后面是MB單元50。在所述MB單元50中，具有排水箱30，它通過導管34與氣壓腿36連通，在所述氣壓腿36中的水位被標注為WA。在排水箱30下方有一組固定支承肋35。MB單元50包括兩個連續(xù)的排水腔30a和30b。第一腔30a為吸水-擋水腔，其吸水導管33a張開在第一固定支承肋35的上方。第一腔30a通過導管32a與由電機29M操縱的鼓風機29相連通。通過導管34a將水從腔30a排入氣壓腿36中。在第一吸水腔30a下方有一裝載單元15，含有裝載肋16，該肋借助通入軟管17中的壓力來加載，并且該肋位于面對固定支承肋35之間的縫隙處。通過支承肋35之間的縫隙，水透過上網(wǎng)20排出，經(jīng)空間39排入導管33b，并從導管再沿箭頭F2方向進入第二吸水腔30b。第二吸水腔經(jīng)導管32b并經(jīng)調(diào)整閥53與真空源55連通。水從腔30b經(jīng)與氣壓腿36連通的導管34b排出。借助閥53可對腔30a和30b中的真空度p2和p3彼此獨立進行調(diào)整。通過第一腔30a的吸水-擋水管33a，首先將在第二吸輥24之后即與紙幅W分離的水排出。在下網(wǎng)環(huán)10的內(nèi)側，MB單元50的肋組35/16之后，有三個連續(xù)的吸水箱18，紙幅W在所述吸水箱中間一個處與上網(wǎng)20分離，并被導引跟隨下網(wǎng)10，紙幅W在引紙點P與下網(wǎng)10分離，并在引紙織物上被傳送到壓榨部(未示出)。在圖6中，根據(jù)本發(fā)明的成形器100的調(diào)整與優(yōu)化系統(tǒng)示意性圖示為方框170，以后將對該系統(tǒng)詳加說明。從該系統(tǒng)170可獲得控制成形器100運行的調(diào)整信號a1，a2，a3，a4，a5，a6，b，c1，c2，c3和c4。借助調(diào)整信號a1…a6來控制成形件23，30a，30b，12，24，18的真空度p1…p6。調(diào)整信號a1控制鼓風機29的電機29M的轉速，并因而借此可調(diào)整箱23中的真空度p1。借助調(diào)整信號a2來控制第二鼓風機29的電機29M的轉速，并因而通過該裝置可調(diào)整箱30a中的真空度p2。借助調(diào)整信號a3來控制調(diào)整閥53，借此可對與真空泵55連通的箱30b中的真空度p3進行調(diào)整。借助調(diào)整信號a4來控制調(diào)整閥53，借此可能對成形輥12的吸附區(qū)12a中的真空度起作用。同樣，借助調(diào)整信號a5，可影響成形輥24的吸附區(qū)24a的真空度p5。借助調(diào)整信號a6，可通過調(diào)整閥53影響真空吸水箱18中的真空度p6。借助調(diào)整信號b來調(diào)整壓力介質的壓力，位于成形網(wǎng)10內(nèi)側的MB單元50的單元15中的加載肋16通過該壓力貼著位于其上方的固定肋35而被加載。借助調(diào)整信號c1和c2，可對網(wǎng)10、20的張力T1和T2起作用。借助調(diào)整信號c1，對傳給張緊輥11c的作動器諸如液壓缸51的壓力進行調(diào)整，并以此方式來影響下網(wǎng)10的張力T1。借助調(diào)整信號c2，對上網(wǎng)20的張緊輥21c的作動器諸如液壓缸52的壓力起作用，并以此方式調(diào)整上網(wǎng)20的張力T2。借助調(diào)整信號c3，對胸輥21的位置并因而對位于雙網(wǎng)區(qū)初始端的弧形扇區(qū)s1的長度起作用(箭頭A)。借助調(diào)整信號c4，可影響網(wǎng)10和20的速度v。該速度的調(diào)整通過調(diào)整信號c4與下網(wǎng)10網(wǎng)輥11b的驅動速度11k之間的關系來表示。在圖5和圖7中，按照其主要原理，利用本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)為一閉合的反饋連接調(diào)整系統(tǒng)，其“有效值”為各種質量特性和來自造紙工序200的紙幅W的y方向橫向分布特性，其設定值SW在單元155中形成。其中形成并顯示出操作者所必需的信息，并給出關于紙幅W的質量、生產(chǎn)成本、以及基于模擬所進行的預測的情況。在其基礎上，流漿箱100和成形器的檢測儀器105通過最優(yōu)控制器130來控制。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)中的外層較寬調(diào)整環(huán)由以下環(huán)節(jié)構成流漿箱100和成形器100′的檢測儀器105、測量結果M、最優(yōu)控制器130、傳遞模型145，以及設定值SW，而內(nèi)層較窄調(diào)整環(huán)為C→105→M→130。圖7以方框圖簡要圖示出實現(xiàn)本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)的構造。圖7顯示了在前面已描述過的成形器100，該成形器形成紙幅的纖維結構。通過求解流動模型來獲得纖維結構的特性。在成形器100之后的整個造紙過程由方框200來表示，該過程本身是已知的。方框200代表造紙機的壓榨部分和干燥部分以及可能的整飾裝置。該工序部分200的傳遞函數(shù)，即上面所提到的傳遞模型是已知的，且通過上面已描述和將在以后描述的方式應用于本發(fā)明中。成品紙W的特性例如質量特性和分布是在卷繞之前通過本身已知的聯(lián)機或脫機測量方法進行測量，由方框120圖示。所述方框120與方框145相連，該方框145圖示了流漿箱60的上述傳遞模型。通過聯(lián)機或脫機測量法對堰板射流J的特性進行測量，或通過流漿箱的流動模型加以計算。根據(jù)圖5和圖7，調(diào)整系統(tǒng)的核心是最優(yōu)化控制器130，有關紙張W的特性以及有關通過操作者控制界面135的生產(chǎn)成本的目標值或設定值SW被提供給該控制器130。流漿箱100和成形器100′與其檢測儀器相連，該檢測儀器以方框105簡略表示，從該方框105獲得必要的測量結果M，該測量結果被傳送給最優(yōu)控制器130。從優(yōu)化控制器130接收用于流漿箱100和成形器100′的檢測儀器105的設定值和調(diào)整參量C。最優(yōu)控制器130包含具有高運算性能的計算機140，機中儲存有控制該方法各步驟并進行所需計算的軟件。同樣的計算機140還可以作為控制整個造紙工序的計算機來運行。調(diào)整系統(tǒng)包含裝置150，該裝置對有關流漿箱100的污染、網(wǎng)面狀況以及調(diào)整系統(tǒng)的故障操作等發(fā)出警報，所述裝置通過操作者控制界面135與調(diào)整系統(tǒng)的其余部分相連。最優(yōu)控制器130具有流漿箱100和成形器100′的幾何資料，通過測量結果與機械控制器，接收有關流漿箱100和成形器100′狀態(tài)的信息，并在其基礎上計算流漿箱100和成形器100′在每一特定時間的總體流動狀況。從流動基本方程、從通過聯(lián)機工藝或從脫機紙張中可測得的紙張W的質量特性與分布、從漿流特性(濃度、成分、纖維長度等)出發(fā)，相對于由操作者通過操作者控制界面135所設定的質量及生產(chǎn)成本的目標值，最優(yōu)控制器130對用于檢測儀器105和用于流漿箱100的輔助裝置例如泵的設定值進行計算，以便實現(xiàn)協(xié)調(diào)的最優(yōu)流動狀態(tài)。對于與流漿箱100相關的生產(chǎn)成本，可分析諸如回流率Qrec的范圍及所需的總流量，它決定著必需的用水量以及泵送成本。至于質量與級別參量應當提到的是例如定量和纖維取向度以及成形的分布特性，所有這些均直接且同時取決于速度場和堰板射流J的濃度與湍流狀態(tài)，這由計算結果獲得。至于與成形器100′相關的生產(chǎn)成本，可能提及例如運行功率。至于質量參量定當提到例如成形、留著率、以及取向度，這些均取決于成形器的流動狀況，這由計算結果獲得。根據(jù)圖5和7，按照其主要原理，利用本發(fā)明方法的調(diào)整系統(tǒng)為一閉合的反饋連接調(diào)整系統(tǒng)，其“有效值”為各種質量特性和來自造紙工序200的紙幅W的y方向橫向分布特性。其設定值SW在單元155中形成，其中形成并顯示出操作者所需的信息，并給出關于紙張W的質量、生產(chǎn)成本、以及基于模擬所做預測的情況。在其基礎上，流漿箱100和成形器的檢測儀器105通過最優(yōu)控制器130來控制。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整系統(tǒng)中的外層較寬調(diào)整環(huán)由以下環(huán)節(jié)構成流漿箱100和成形器100′的檢測儀器105、測量結果M、最優(yōu)控制器130、傳遞模型145，以及設定值SW，而內(nèi)層較窄調(diào)整環(huán)為C→105→M→130。另一方面，在圖7中方框100′和105之間的聯(lián)系CAM代表圖6中所示的調(diào)整信號a1…a6，b，c1…c4，以及可能的測量信號，這些信號不是必需的，并未在圖6中示出。同樣，在圖7中以方框60CSI圖示出流漿箱的檢測與調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制流漿箱60。系統(tǒng)60CSI可以是類似于前面和后面所述的總體調(diào)整與優(yōu)化系統(tǒng)。在圖5和圖7中所示的調(diào)整系統(tǒng)的運行是基于如下想法借助物理流動模型盡可能精確地圖示出流漿箱100與成形器100′中的流動，由計算機140對該模型數(shù)值求解。作為物理流動模型的例子，應當提到納維-斯托克斯方程(1)和(2)ρ∂u→∂t-▿·[μ(▿u→+▿u→T)]+ρ(u→·▿)u→+▿p=ρf→---(1)]]>·u＝0(2)其中為流速，p為靜壓，為體積力(例如重力)，μ為流動材料的有效粘度，ρ為所述材料的密度。對于流漿箱100和成形器100′中的纖維懸浮液流來講，除了用于液體流的方程外，還需要用于干性固體和湍流的方程。物理流動模型的一個基本特性是它由物理學基本方程推導出來，而不是例如將工序中以統(tǒng)計方式測得的值帶入簡單的相關或響應模型中。在造紙工序200的最后部分，紙張W的特性由聯(lián)機方式測量(圖5與圖7中的方框120)。另外，也可以利用脫機的實驗室方法測量。紙張W的最重要特性例如是定量和沿機器寬度方向即橫向y的纖維取向分布。當紙張W的特性Rp(p＝紙張)通過測量(方框120)已知，且射流的特性Rj(j＝射流)由流動模型已知時，基于這些特性可建立傳遞映射T，亦即當由圖2中的射流J向成品紙W運動時，上述由造紙工序200對所述特性起作用的傳遞模型TRj→Rp(3)上述特性R例如為定量分布特性，亦即Rj為射流J中數(shù)值模擬的定量分布特性，Rp為成品紙W中測得的定量分布特性。該映射的逆映射為T-1Rp→Rj(4)當紙張W的特性Rp(p＝紙張)通過測量(方框120)已知，且成形器后的紙幅特性Rf(f＝成形器)通過流動模型已知時，基于這些特性可建立傳遞映射T，亦即當從圖2的成形器向成品紙W運動時，上述由造紙工序200對所述特性起作用的傳遞模型TRf→Rp(3a)上述特性R為諸如濕度分布特性，即Rf為成形器后數(shù)值模擬的水的容積特性，Rp為成品紙W中測得的濕度分布特性。該映射的逆映射為T-1Rp→Rf(4a)對于優(yōu)化控制器130必須確定其優(yōu)化目標。在本發(fā)明方法中優(yōu)化過程的一些最重要目標為紙張W的質量要求。當傳遞函數(shù)T的逆映射已知時，借助它可為流漿箱100的堰板射流和成形器100′設定目標。例如，如果要求紙張的取向度分布為θp(y)，則調(diào)整系統(tǒng)被告知射流J中取向度分布必須為T-1(θp(y))＝θj(y)，并且成形器后的取向度分布必須為T-1(θp(y))＝θf(y)。以相應的方式可以將紙張W的目標定量分布特性轉換成堰板射流J和成形器100′的目標定量分布特性。此外，可將以造紙機運轉的最小成本實現(xiàn)上述質量要求設定為目標。流漿箱100的優(yōu)化過程的目標被寫成成本函數(shù)。該成本函數(shù)以數(shù)學形式確定理想目標的遠近。一般地，成本函數(shù)形式如下F=Σk=1nwk||Rkj-Rkj·||+Σl=1me1||E1-E1·||---(5)]]>其中Rkj表示由射流中的流動模型所模擬的特性k＝1，…n，而表示通過閘口射流J中紙張?zhí)匦缘哪嬗成浍@得的目標特性，亦即Rkj·=T-1(Rp)]]>。成形器100′的優(yōu)化過程的目標被寫成成本函數(shù)。該成本函數(shù)以數(shù)學形式確定理想目標的遠近。一般地，成本函數(shù)形式如下F=Σk=1nwk||Rkf-Rkf·||+Σl=1me1||E1-E1·||---(5a)]]>其中Rkf表示由成形器后流動模型所模擬的特性k＝1，…n，而表示通過成形器中紙張?zhí)匦缘哪嬗成浍@得的目標特性，亦即Rkf·=T-1(Rp)]]>。加權函數(shù)wk確定成本函數(shù)中不同特性的相對權重。成本函數(shù)的第二部分中已經(jīng)形成一種模式以目標一特定加權系數(shù)el(l＝1，…m)對其它經(jīng)濟、能耗或運轉性能目標E1與預定目標E1*之間的接近程度進行加權。此處范數(shù)‖X-X*‖表示實際值X與目標X*之間的距離，它可由特定幾何條件例如L2-范數(shù)來定義，即差值二階冪的積分||X-X*||=1L∫0L(X-X*)2dy---(6)]]>成本函數(shù)F的值取決于流漿箱100和成形器100′的流動模型的解Sk，它又取決于流漿箱100和成形器100′的調(diào)整參量的設定值。于是，得出用于流漿箱100的成本函數(shù)如下式F(S(a→))=Σk=1nWk||Rkj(S(a→))-T-1k(Rp)||+Σl=1me1||E1-E18||---(7)]]>用于成形器100′的成本函數(shù)如下式F(S(a→))=Σk=1nwk||Rkf(S(a→))-T-1k(Rp)||+Σl=1me1||E1-E1*||---(7a)]]>用于流漿箱100優(yōu)化的成本函數(shù)第一部分也可通過使用模式T而直接構成用于紙張W的質量要求，因為||Rj(S(a→))-T-1(Rp)||=||T(Rj(S(a→)))-Rp||---(8)]]>用于成形器100′優(yōu)化的成本函數(shù)第一部分也可通過使用模式T而直接構成用于紙張W的質量要求，因為||Rf(S(a→))-T-1(Rp)||=||T(Rf(S(a→)))-Rp||---(8a)]]>如果且當紙張W的特性Rp可借助射流J的特性Rj或紙幅的特性Rf足夠明確地加以表示。在這種情況下，成本函數(shù)的加權系數(shù)必定被認為與紙張W的特性Rp相關，而不是與射流特性Rj或成形器100′后紙幅特性Rf相關，即或者(1)借助逆映射T-1從紙張W的特性轉換到閘口射流J或成形器100′的特性；或者Red83∶1(銅配合物型)和C.I.DirectBlue201(銅配合物型)按重量比1∶1∶1混合而成，按每升10克的用量加入無水硫酸鈉，參考例3和例4加有本發(fā)明的染色助劑化合物(?；撬?，參考例5和例6中加有按日本特許公開平成8-18093所建議的一種氨基酸衍生物(N-甲基甘氨酸)，用量按表4所示，除參考例7之外，每升染液加入0.4克碳酸氫鈉和0.3克蘇打灰(無水)，然后加入少量鹽酸或苛性蘇打，使染液pH值為9.5。將人造絲平紋細布投入染液，在浴比為1∶20、溫度為130℃的染色溫度下染色60分鐘，降低溫度至90℃再染色20分鐘，然后水洗得到染好的織物。每一種染色織物與作為標準的參考例7相比較，來評價染色結果，見表4所示。結果評價以參考例7作為標準，方法同前面實施例1-6所述。以符號表示目測評價的結果，其含義如下○色彩相當△色彩略有差別×色彩差別顯著××色彩差別極顯著(表4)</tables>從表4可以明顯看出N-甲基甘氨酸抑制銅配合物型直接染料的盡染作用(參考例5和例6)，產(chǎn)生極大的色彩變化；?；撬釒缀醪粚︺~配合物型直接染料產(chǎn)生任何不良影響。根據(jù)本發(fā)明，含有特殊化合物的堿性染液能防止分散染料的分解，使到目前為止仍在酸性染液中染色的聚酯纖維能成功在堿性范圍中高成本函數(shù)的值，并因而需要流動模型的解。4.如果成本函數(shù)的值還不足夠低，則提高迭代步驟的次數(shù)，i＝i+1，且從第1點繼續(xù)進行優(yōu)化。在相反情況下，不再繼續(xù)進行優(yōu)化，且將最優(yōu)調(diào)整參量的值傳送給流漿箱100/成形器100′的調(diào)整裝置105。下面將給出專利權利要求，發(fā)明的各種細節(jié)可能會在由所述權利要求所定義的本發(fā)明思想范圍之內(nèi)出現(xiàn)改型，以及與上述僅僅為舉例的例示實施例甚至可能有顯著的不同。權利要求1.一種用于對造紙機、制板機或漿料脫水機的單層或多層流漿箱和/或成形器進行連續(xù)總體調(diào)整的方法，其特征在于，該方法包含下述步驟的組合(a)建立所要調(diào)整的流漿箱(100)/成形器(100′)中漿料懸浮液流的物理學流體流動模型；(b)通過利用流漿箱(100)/成形器(100′)的幾何數(shù)據(jù)以及流動模型解所必需的初始與邊界條件來求解所述流動模型；(c)將作為所述流動模型的解所得到的模擬流動狀態(tài)與用作目標的流動狀態(tài)之間的差值確定為成本函數(shù)，其中目標流動狀態(tài)由紙張的質量要求以及可能由造紙機運行成本和運轉性能來確定；(d)優(yōu)化所述成本函數(shù)，并因而對于所給定的成本函數(shù)尋求用于流漿箱(100)/成形器(100′)的測試儀器設備和作動器(105)的最優(yōu)調(diào)整值與設定值(C)；(e)在以上步驟中完成優(yōu)化以后，對流漿箱(100)/成形器(100′)的調(diào)整裝置給出新的最優(yōu)調(diào)整與設定值(C)。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于該流漿箱和/或成形器的流動模型建立在流體動力學基本定律即守恒與物質定律的基礎上，或者建立在由所述定律所推導出的簡化方程的基礎上，并且借助計算機來數(shù)值求解該方程，聯(lián)機和/或實驗室測量結果以及由造紙機操作者所提供的信息被用做流動模型的初始值和邊界值。3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于通過物理學模型可計算足夠高數(shù)量的流動狀態(tài)，且借此可采用更簡單的統(tǒng)計模型或所謂的神經(jīng)網(wǎng)絡，來說明流漿箱和/或成形器的流動狀態(tài)，和/或成本函數(shù)與調(diào)整參量的相關性，且該模型被用于優(yōu)化。4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于借助帶一個或多個處理器的具有高運算性能的計算機(140)，通過數(shù)值解法如本身已知的有限元法、有限差分法、以及有限體積法等來求解所述流動模型。子、式-A-CO-NR11R12的基團，其中A、R11及R12如權利要求式(1B)中所定義、式-O-A-CO-NR23R24的基團，其中A、R23和R24如權利要求式(1B)中所定義、或式-O-A-NR27R28的基團，其中A、R27和R28如權利要求1中式(1B)所定義。24.根據(jù)權利要求22的苯并雜環(huán)化合物或其鹽，其中R4為式-A-CO-NR11R12的基團，其中A、R11及R12如權利要求1中式(1C)所定義、或式-O-A-CO-NR23R24的基團，其中A、R23及R24如權利要求1中式(1C)所定義、或式-O-A-NR27R28的基團，其中A、R27和R28如權利要求1中式(1C)所定義。25.根據(jù)權利要求24的苯并雜環(huán)化合物或其鹽，其中R3為式其中R13及m如權利要求1中式(1C)所定義。26.根據(jù)權利要求1的化合物，它為7-氯-5-〔N-(2-二甲氨基乙基)-N-甲基氨基〕羰基甲基-1-〔3-甲氧基-4-(2-溴苯甲酰氨基)苯甲?；?2，3，4，5-四氫-1H-苯并吖庚因。27.加壓素拮抗物組合物，它含有的組份分別為如權利要求1所定義的通式(1A)、(1B)或(1C)所代表的苯并雜環(huán)化合物或其藥用鹽，它們與藥用載體或稀釋劑一起形成藥物組合物。28.制備權利要求1中定義的式(1A)、(1B)和(1C)化合物所示的苯并雜環(huán)化合物或其藥用鹽的方法標分布特性外，所述成本函數(shù)還包含有與造紙機的運轉性能和/或能耗相關的元素。9.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于在該方法中，為成品紙(W)選擇一定的質量級別，優(yōu)選地通過使回流流速(Qrec)達到最小同時達到所述質量級別來尋求流漿箱(100)中可能的最低總流率和能耗，并且/或者優(yōu)選地通過使射流水的損耗、成形網(wǎng)與脫水零件的磨損達到最小同時達到所述質量級別來尋求成形器(100′)中可能的最低能耗。10.如權利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于給成本函數(shù)的不同部分設定不同的加權系數(shù)，優(yōu)選的是使得紙張的質量被設定為最重要的，以及能否改善運轉性能和/或節(jié)省能量而不降低質量，這些通過本發(fā)明的方法來施行。11.如權利要求1-10中任一項所述的方法，其特征在于所要優(yōu)化的成本函數(shù)包括質量參量，其在流漿箱(100)中由速度分布和堰板射流(J)的湍流度來表示，亦即，對從流漿箱堰板開口(17)流出的堰板射流(J)進行優(yōu)化，和/或在成形器(100′)中由成形器后紙幅的特性來表示。12.如權利要求1-11中任一項所述的方法，其特征在于當實現(xiàn)該方法時，通過由一臺含多個處理器的計算機或通過幾臺計算機進行并行運算可使由計算機(140)所進行的運算更快，優(yōu)選的是使得成本函數(shù)中相對于不同調(diào)整參量變化的靈敏度中的每一個是通過各自的處理器來計算。13.如權利要求12所述的方法，其特征在于成本函數(shù)相對于不同調(diào)整參量的靈敏度是通過靈敏度分析來確定，該靈敏度分析在線性解法環(huán)境中進行以便借助攝動原理等通過確定成本函數(shù)的梯度來求解流動模型，而在另一方面對于優(yōu)化要使用實非線性模型來求解，在此情況下，優(yōu)化本身建立在實流動模型基礎上，并且由攝動理論或等效理論引起的任何錯誤對最終的優(yōu)化結果沒有本質影響。14.如權利要求1-13中任一項所述的方法，其特征在于流漿箱(100)/成形器(100′)的流動模型由若干個被同時求解的子模型組成，在計算不同子模型的各處理器之間，依靠各子模型的解來更新其間的數(shù)據(jù)。15.如權利要求1-14中任一項所述的方法，其特征在于通過將優(yōu)化分成幾部分來增強該方法中所必需的計算，優(yōu)選的是使那些對成品紙(W)的質量影響最大的調(diào)整參量得到更頻繁的優(yōu)化，對變化作出迅速反應，而與此同時其它參量的優(yōu)化次數(shù)較少；并且適當?shù)淖幽Ｐ陀脕韺δ切┎⒉恍枰麄€流動模型的調(diào)整參量進行優(yōu)化。16.如權利要求1-15中任一項所述的方法，其特征在于所要調(diào)整的流漿箱(100)的測量與調(diào)整參量從以下幾組中選擇—流入集管(12)中漿流的靜壓(Pin)，濃度(Cin)與流率(Qin)；—進入集管(12)流體的速度分布特性(Uin(x，z))；—集管(12)的橫向分布特性(Ain(y))；—稀釋液加料管(18)的濃度分布與流率分布(C(y)，QD(y))；—湍流發(fā)生器(15)的壓力損失分布特性pt(y))，由稀釋液在湍流發(fā)生器出口端形成的濃度分布特性(CD(y))；—回流流速(Qrec)和前后邊緣的邊緣流送流率(Qe1，Qe2)；—堰板通道(16)沿運行方向(x)和橫向(y)的(測量/調(diào)整)形狀(b(x，y))；—堰板射流(J)的速度分量(u(y)，v(y)，w(y))；—堰板射流(J)的濃度(Cjet(y))，厚度(tjet(y))和湍流能量分布特性(Ejet(y))；—堰板射流(J)的總流率(Qjet，tot)；17.如權利要求1-16中任一項所述的方法，其特征在于在該方法中，將成形器部的所有或最重要的調(diào)整參量作為總體調(diào)整來調(diào)整，例如成形輥的真空度、MB-箱、成形板和/或真空吸水箱；成形輥和/或成形肋的位置和/或裝載力和/或排水零件的位置；成形網(wǎng)的張力；留著率和/或留著率的分布曲線；以及/或者在成形器部中影響紙幅成形和從紙幅進行脫水的任何其它可能參數(shù)。18.如權利要求1-17中任一項所述的方法，其特征在于將該方法用于與改變紙張級別有關的造紙機中，從而通過應用于該方法中的模型，可為下一次所要生產(chǎn)的紙張級別預測新的最優(yōu)調(diào)整值，其目的在于縮短改變級別所用時間和提高造紙機的運轉時間比。19.如權利要求1-18中任一項所述的方法，其特征在于與已根據(jù)本發(fā)明通過總體調(diào)整來控制且其操作已被優(yōu)化的成形器(100)相連有一流漿箱(60)，該流漿箱(60)將堰板射流(J)送入成形夾縫(G)中或送到成形器部(100)的成形網(wǎng)上；并且借助建立在流漿箱流體流動模型和流體流動映射基礎上的權利要求1-6中任一項所述的總體調(diào)整系統(tǒng)(60CSI)，對所述流漿箱(60)進行調(diào)整并對其操作進行優(yōu)化。20.如權利要求1-19中任一項所述的方法，其特征在于在該方法中，借助流漿箱的調(diào)整系統(tǒng)，優(yōu)選的是借助如權利要求19所述的調(diào)整系統(tǒng)，來控造紙張的橫向分布特性，例如定量分布和/或纖維取向度分布。全文摘要一種用于對造紙或制板機或等效機械進行連續(xù)總體調(diào)整的方法。在該方法中對所要調(diào)整的流漿箱(100)/成型器(100′)建立有關排水和漿料懸浮流體流動狀態(tài)的物理學流動模型。通過利用流漿箱(100)/成型器(100′)的幾何數(shù)據(jù)以及流動模型解所必需的初始與邊界條件來求解該模型。作為所述模型的解所得到的模擬狀態(tài)與用作目標的狀態(tài)之間的差值被確定為成本函數(shù),其中目標狀態(tài)由紙張的質量要求以及可能由造紙機運行成本和運轉性能來確定。優(yōu)化所述成本函數(shù),并因而對于所給定的成本函數(shù)尋求用于流漿箱(100)/成型器(100′)的測試儀器設備和作動器(105)的最優(yōu)調(diào)整值與設定值(C)。在以上步驟中完成最優(yōu)化以后,對流漿箱(100)/成型器(100′)的調(diào)整裝置給出新的最優(yōu)調(diào)整與設定值(C)。文檔編號D21F1/06GK1194677SQ97190547公開日1998年9月30日申請日期1997年4月14日優(yōu)先權日1996年4月18日發(fā)明者于爾基·胡維拉,賈利·海邁萊伊寧,佩特里·尼貝里,佩卡·帕卡里寧申請人:韋爾梅特公司