Regulering av papirmaskiner

Han har disputert for graden dr.ing. ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU / Høgskolen i Telemark.

Utvikling av matematiske modeller er grunnlaget for de fleste avanserte reguleringer og styringer av industrielle prosesser. Modeller basert på for eksempel fysikk og kjemi er svært tidkrevende å utvikle, og for større industrikonsern hvor det ofte er mange likeartede prosesser, er det derfor svært interessant å kunne gjenbruke modellene.

Hauge har utviklet en matematisk modell av papirmaskin 6 (PM6) ved Norske Skog Saugbrugs i Halden. Denne modellen er laget ut fra kjennskap til prosessens fysikk og kjemi.

Modellen benyttes til å regulere viktige kvalitetsvariable på PM6, som for eksempel papirets tykkelse/vekt og innholdet av fyllstoff som gir glans i papiret.

En reguleringsalgoritme (MPC - Modellprediktiv regulering) er implementert på PM6, og denne benytter seg av modellen for å finne hvordan prosessen skal kjøres optimalt, for eksempel hvordan prosessen skal kjøres for at kvaliteten på papiret skal bli best mulig med minst mulig innsatsfaktorer.

Etter innføring av MPC er variasjonene i flere viktige variable blitt redusert betraktelig.

Modellen benyttes også til å gi optimale overganger mellom forskjellige papirkvaliteter, og til å minimalisere tap ved brudd på papirbanen og oppstart etter vedlikeholdsstopp.

Prediktor AS i Fredrikstad har levert software og videreutviklet sine løsninger for modellbasert regulering i forbindelse med implementering av MPC-regulatoren.

Hauge viser at modellen med svært lite tidsforbruk kan overføres og benyttes i regulering av andre papirmaskiner.

Det arbeides i disse dager med implementering av modell og regulator på PM4 ved Norske Skog Saugbrugs. Det er først gang en fysikk/kjemi-basert modell av slikt omfang er benyttet med godt resultat i reguleringen av en papirmaskin.

Avhandlingen har tittelen «Roll-out of Model Based Control with Application to Paper Machines».

Hovedveileder har vært førsteamanuensis Bernt Lie, Høgskolen i Telemark, med biveiledere førsteamanuensis Rolf Ergon, Høgskolen i Telemark, og dr. Steinar Sælid, Prediktor AS. Arbeidet har vært finansiert av Norges forskningsråd og Norske Skog Saugbrugs.

Tor Anders Hauge er utdannet høyskoleingeniør fra Den Polytekniske Høgskolen / NKI og sivilingeniør fra Høgskolen i Telemark, der han også har gjennomført doktorgradsutdanningen sin i samarbeid med NTNU.

Han er i dag ansatt ved Falconbridge Nikkelverk A/S i Kristiansand.