目前在造紙行業中，國內外大小造紙生產廠家廣泛采用的仍然是傳統的油加熱和蒸汽加熱造紙烘缸。在多年的生產過程中，傳統造紙烘缸設備暴露出諸多的不足，能源利用率低、設備投資大、污染環境、生產事故頻發等。隨著近些年國際上能源緊缺現象的加劇以及人們環保意識的增強，各個工業部門都在不斷改造老舊的設備，開發節能高效的新型設備。

作為造紙生產線中的耗能大戶，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的加熱方式，尋找一種簡單方便又無污染的代替方案。“感應加熱”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，在鋼鐵冶煉、汽車制造等行業已有成功應用。

本文的創新點主要是將“感應加熱”應用到造紙烘缸設備的開發中。基于此方案，設計和實現了一個直徑1200mm、寬400mm的小型試驗紙機中頻感應烘缸，并利用SIEMENSS7-200系列PLC產品，開發了一套成本低、控制精確、操作方便的控制系統。經過試運行，電磁感應烘缸完全可以滿足原有生產工藝的要求，運行穩定，節能效果明顯。可以作為傳統烘缸的替代產品，有廣闊的市場前景。

本文從感應加熱電源的原理、烘缸的設計及造紙工藝、PLC控制系統的選型及控制算法等幾個方面來對整個系統進行闡述，

其內容主要包括以下幾個方面：

(1)對傳統烘缸的優缺點進行了分析，介紹了感應加熱的理論基礎及感應電源的發展狀況、應用成果。

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

(3)比較了感應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系統等；并結合實際，選擇了各個關鍵變量的檢測方法及儀表，對PLC系統模塊做了選型。

(4)采用PID算法編制了PLC控制系統程序。介紹了濾波算法、數字PID算法原理及各種改進算法，并將“帶死區的滑動均值濾波算法”、“微分先行PID算法”、“帶死區的PID算法”、“不完全微分的PID算法”等應用到程序實現中，提高了控制效果。