本文是在西安市科技计划项目（创新支撑计划）“工业领域智能控制系统及仪器的开发研究——新型水力式流浆箱控制系统的研发”（编号：CXY08012）的资助下完成的。针对国内传统流浆箱适应车速低、匀浆效果差等问题，剖析了目前较为先进的水力式流浆箱的结构及作用机理，提出了一套全面、高效的系统控制方案，并给出了控制系统的PLC实现。这一方案不但具有重要的理论意义，而且对水力式流浆箱的控制及实现都具有较大的指导作用。本文的主要贡献是：　　 （1）水力式流浆箱的结构研究与控制方案设计　　 剖析了水力式流浆箱的结构，对布浆器、稀释水调节技术、整流及喷浆上网等工艺与技术作了概括。在分析了影响水力式流浆箱稳定运行的各种干扰因素的基础上，提出了一套较为完整的控制方案：采用脉冲衰减器消除脉冲压力的波动，建立起温度补偿控制系统来控制温度，并采用变频调节技术来控制总压和液位，从而控制纸张纵向定量，并获得适当的纸浆流域；而对横向定量的控制，采用稀释水调节技术，并借助零差压控制，保证纸机横向布浆均匀。此外，对唇板位置进行控制，直接影响喷浆的角度和落浆点。　　 （2） IMC-PID控制器的设计　　 在研究常规PID、内模控制器各自特点的基础上，提出了一种基于内模控制思想的PID参数整定方法。它仅有一个整定参数，且参数调整与系统动态品质和鲁棒性的关系比较明确。将所设计的控制器应用到水力式流浆箱总压控制中，借助MATLAB工具箱进行仿真研究，并对仿真进行了分析，结果表明该控制器具有常规PID的优点，对于大纯滞后系统能够较好地工作，证明了所给算法的有效性。　　 （3）控制系统实现　　 根据本文提出的控制方案，对本控制系统的硬件，包括液位、压力、温度变送器，变频器与执行机构等进行了选型，并对硬件特性作了简要说明。根据工艺要求，结合项目实施需要与控制方案的设计，利用西门子组态软件WinCC6.0和程序设计软件Step7 V5.4，进行了基于S7-300系列PLC的软硬件组态，设计了一个完整的DCS控制系统，给出了硬件配置清单和部分程序清单，来实现在工业过程中对水力式流浆箱的控制。