一、二次设备预制舱的核心功能与优势

• 高效集成：将分散的二次设备集中于舱内，减少现场布线与调试工作量，缩短项目周期。

• 环境适应性强：舱体采用防尘、防潮、恒温设计，可应对造纸车间高湿度、印刷车间粉尘多的环境，保障设备稳定运行。

• 灵活扩展：模块化设计便于根据生产线扩容需求，快速增加或更换设备模块。

• 智能运维：内置监控系统可实时采集设备状态数据，支持远程故障诊断，降低运维成本。

二、在造纸及印刷领域的具体应用场景

（一）造纸生产线的电力自动化控制

1. 制浆与造纸机的电力保护

• 二次设备预制舱内配置继电保护装置，对制浆蒸煮设备、造纸机驱动电机等大功率设备进行过载、短路保护，避免因电力故障导致纸浆报废或设备停机。

• 案例：某大型造纸厂在涂布机生产线中部署预制舱，通过集成的 PLC 控制系统实时调节电机转速，纸张涂布厚度均匀，废品率降低 15%。

2. 厂区供电系统的智能监控

• 舱内集成电力监控系统（SCADA），对造纸车间变压器、配电柜等一次设备进行远程监测，实时显示电压、电流、功率因数等参数，异常时自动报警并切换备用电源，保障连续生产（造纸机停机一次可能导致数吨纸浆浪费）。

3. 污水处理系统的自动化控制

• 造纸废水处理环节需持续运行水泵、曝气设备，预制舱内的自动化控制器可根据水质监测数据自动调节设备运行参数，例如通过液位传感器控制水泵启停，降低能耗 30% 以上。

（二）印刷生产线的电气与智能化管理

1. 印刷机的精准电力分配

• 高速印刷机（如轮转印刷机）对电力稳定性要求，预制舱内的UPS 不间断电源与稳压器可防止电压波动导致的印刷套色偏差或油墨洇染，保障印刷品质量。

• 例如：某包装印刷企业在六色印刷机旁部署预制舱，通过谐波抑制装置减少电网干扰，印刷品色差合格率从 92% 提升至 99%。

2. 智能照明与车间能源管理

• 预制舱集成智能照明控制系统，根据印刷车间不同区域（如制版区、印刷区、成品区）的光照需求自动调节亮度，结合光伏发电系统实现能源优化，年节电约 10 万度。

3. 印刷流程的数字化监控

• 通过舱内的工业以太网交换机与边缘计算网关，将印刷机、裁切机等设备数据接入工厂 MES 系统，实时监控生产进度、设备效率（OEE），例如自动统计每台印刷机的开机时间、故障停机时长，辅助排产优化。

（三）全厂能源管理与节能减排

• 二次设备预制舱可集成能源管理系统（EMS），对造纸及印刷车间的电、水、蒸汽等能耗数据进行采集与分析，例如：

• 造纸环节：根据蒸汽用量数据调节锅炉运行负荷，减少热能浪费；

• 印刷环节：通过变频器控制风机转速，在非满负荷生产时降低空压系统能耗。

• 某印刷集团部署预制舱 EMS 后，全厂综合能耗下降 8%，年减排二氧化碳约 500 吨。

三、典型应用案例：某造纸企业的预制舱改造项目

• 场景：该企业原有造纸生产线二次设备分散布置，因车间湿度大导致设备故障率高，每年停机损失超 200 万元。

• 解决方案：

1. 部署 2 台预制舱，分别用于原料制备区与造纸成型区的电力控制；

2. 舱体采用 316L 不锈钢材质，内置恒温除湿系统（湿度控制≤50% RH）；

3. 集成微机保护装置、PLC 控制柜及远程监控终端。

• 效果：设备故障频率下降 70%，停机时间减少 80%，同时通过智能功率因数补偿，每月节省电费约 5 万元。

四、未来发展趋势

1. 与 5G、AI 融合：预制舱可接入 5G 网络，通过 AI 算法优化设备运行策略，例如预测性维护（基于振动、温度数据提前预警设备故障）。
2. 低碳化设计：结合光伏、储能系统，打造 “光储充一体化” 预制舱，助力造纸及印刷企业实现碳中和目标。
3. 模块化升级：采用标准化接口设计，便于后期升级为更的保护装置或通信模块，适应工业 4.0 需求。