玻璃熔窑的压力控制系统的设计;

2010年第二届计算机仿真与建模国际会议玻璃熔窑无模型自适应控制系统的设计摘要：无模型自适应（MFA）是一种新型的自动控制理论和技术，它不需要过程模型，是解决复杂的工业过程控制的有效方法。

玻璃熔窑是一种典型的工业熔炉，玻璃熔化是一个复杂的过程，目前广泛采用的控制算法是PID控制器。

本文提出一种基于MFA控制器的玻璃熔窑控制系统，取代传统的PID控制方法。

在MATLAB环境下建立系统的仿真模型，仿真结果表明，该控制器能够更好地实现控制玻璃熔窑的控制，在一定程度上克服了传统算法的缺点。

关键词：玻璃熔窑；无模型自适应控制（MFAC）；玻璃熔窑；温度；PID控制Ⅰ介绍无模型自适应（MFA）是一种先进的控制方法，它不需要过程模型。

MFA是一个全新的领域的自动控制理论和技术；它是新颖和有效的思路和方法用来解决复杂工业过程控制。

MFA控制技术是完全不同于PID和自调整PID控制、模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。

无模型自适应控制系统被定义有以下特性;（1）精确定量知识的过程不是必要的；（2）过程识别机制或标识符不包括在系统内；（3）为一个特定过程的控制设计并不需要；（4）手动调整控制器参数不是必学的；（5）闭环系统的稳定性分析和标准，用来保证系统的稳定性[1，2]。

最先进的控制方法是基于进程及其环境的了解。

然而，在许多控制应用程序中，动力学可能太复杂或者物理过程不很了解。

然后，这一进程的定量知识不可用。

在许多情况下，我们可能对过程有些了解，但不确定是否了解是准确或否[3]。

对于传统的自适应控制方法，如果不可用，这一进程的定量知识在线或离线的标识符必学获得过程动态特性。

出于这些原因，系统识别是困难的而且并不能保证其准确性。

MFA 控制通过在系统中没有使用任何鉴定机制避免了根本问题。

一旦启动 MFA 控制器时，它将立即接管控制。

使用更新的加权因素的 MFA 算法基于唯一的目的，是尽量减少 SP 和 PV 之间的错误。

700t d浮法玻璃熔窑设计简介何　威(秦皇岛玻璃工业研究设计院　秦皇岛市　066000)摘　要　介绍了目前国内自主设计的生产规模最大的浮法线——江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线的熔窑设计过程和经验,对未来超大规模浮法线熔窑设计具有参考意义。

关键词　浮法玻璃　700t d熔窑 江苏华润集团6080玻璃加工中心700t d浮法玻璃生产线(以下简称华润700t d)是目前国内采用洛阳浮法技术设计并建成的生产规模最大、质量要求较高的浮法玻璃生产线,秦皇岛玻璃工业研究设计院承担了该条生产线的全线设计工作。

生产线于2001年7月23日点火,8月18日一次引板成功。

9月8日实际产量达到705t d,综合成品率96 %,玻璃板质量接近SYP实物标准,试生产阶段即为企业创造了显著的经济效益。

中国洛阳浮法技术经过三十年的发展、完善,已经相当成熟,生产线规模由最初的日产几十吨浮法玻璃发展到日产达几百吨。

然而,设计产量始终未能突破600t d规模,其主要的原因是因为国内设计单位尚无设计600t d以上的特大规模浮法线的经验。

该700t d全线设计从立项到施工图,整个设计阶段始终瞄准国际先进水平,在总结吸收国内外先进技术和经验基础上不断研究和大胆创新,经我院各专业技术骨干一年的技术攻关,终于取得了重大突破,填补了中国洛阳浮法技术无超大规模生产线的空白。

投产后该700t d生产线突出表现为如下特点:工艺流程合理;装备先进而务实;产品质量优良;能耗低、投资少,经济效益显著。

是国内自主设计建造的一条高水平、高标准、高质量的生产线,标志着我国浮法技术又上了一个新的台阶。

1　熔窑设计原则熔窑是浮法玻璃生产线三大热工设备之首,是实现全线产量、质量目标的关键设备之一,必须做到能耗低、产量高、熔化玻璃质量好、窑龄长等要求。

为了实现上述要求,我院针对该700t d熔窑的特点,具体提出了如下设计原则:(1)认真总结国外同级别浮法熔窑的经验和教训,结合国内生产线的实际情况、操作特点,围绕生产优质玻璃液这个重点来进行设计。

玻璃熔窑DCS 节能自动控制技术开发与应用方案一、背景随着中国产业结构的不断转型与升级，玻璃制造行业正面临着严峻的能源消耗和环境污染问题。

传统的玻璃熔窑控制方式由于效率低下和能源浪费严重，已经无法满足现代制造业的发展需求。

为此，开发一种能够实现节能自动控制的玻璃熔窑DCS（分布式控制系统）技术成为了当务之急。

二、工作原理DCS系统主要采用集散控制方式，对玻璃熔窑的各个工艺参数进行实时监测和自动控制。

具体来说，该系统通过采集熔窑内的温度、压力、气体浓度等参数，经由数据处理和分析，自动调整窑炉的燃烧和冷却过程，以达到节能和提高产品质量的目的。

三、实施计划步骤1.系统调研：对现有玻璃熔窑进行深入调研，了解工艺流程、设备状况以及生产需求。

2.方案设计：根据调研结果，制定DCS系统的整体设计方案。

3.系统开发：开发DCS系统软件和硬件设备，包括数据采集模块、控制模块、通信模块等。

4.实验验证：在实验环境中对DCS系统进行验证，确保系统的稳定性和可靠性。

5.现场安装与调试：在生产现场安装DCS系统，并进行调试和优化。

6.培训与推广：对生产人员进行培训，确保他们能够熟练使用DCS系统。

7.运行维护：建立长期的运行维护机制，保证DCS系统的正常运行。

四、适用范围该DCS系统适用于各种类型的玻璃熔窑，包括平板玻璃、玻璃瓶罐、光学玻璃等。

同时，该系统也可用于其他需要实现自动控制的玻璃制造设备。

五、创新要点1.采用先进的集散控制技术，实现多变量实时优化控制。

2.引入智能算法，如神经网络、模糊控制等，提高控制精度和鲁棒性。

3.结合大数据和云计算技术，实现数据挖掘和分析，为生产决策提供支持。

4.开发友好的人机界面，方便生产人员操作和维护。

六、预期效果1.节能：通过实时监测和自动控制，减少能源浪费，预计节能率可达20%。

2.提高产品质量：精确的控制可以提高产品质量和稳定性。

3.降低运营成本：减少人力成本和维护成本，预计可降低15%。

玻璃熔炉／窑炉的控制系统Date: 2009.3.6项目简介：广东某厂家为酿酒工业提供高质量玻璃瓶。

为满足不断增加的需求，厂家决定增加产能并成立一条新的生产线。

而新生产线采用的就是SORG的玻璃窑与我们的控制系统。

现在，厂家拥有一套现代化的制造设备，可取得熔铸过程的实时数据，而新生产线每日可增加290公吨的产能。

系统需求：‧ 新的控制系统让新生产线更有效率而且容易操作。

而且更特别的是，它还可以操作玻璃熔铸过程，并备妥玻璃以进入玻璃成形机做进一步处理。

一套严格的控制系统必须可监控整个流程。

‧ 新系统也解决了前一套Siemens® DR25系统所面临的节省能源与计算机辅助设计整合(CAM integration)问题。

系统图：系统描述：玻璃窑玻璃窑有四个部分：蓄热室、玻璃熔铸器、工作区与熔化玻璃进料器。

蓄热室先将空气加热；玻璃熔铸器包含溶化的玻璃池，下有瓦斯炉；初步备制的玻璃团块在工作区处理，以降低玻璃团块内部的温度差异；最后一个步骤是让所有玻璃层拥有同样的温度，再进入熔化玻璃进料器。

之后再将熔化的玻璃从玻璃窑送至玻璃成形机进行处理。

控制系统:玻璃窑的玻璃熔铸部份有五个回路，控制瓦斯与气流、压力与玻璃团块。

另外19个控制回路可调节熔化玻璃进料器与工作区的温度。

这总共需要82个温度测量点，由ADAM-4018与ADAM-4011热电耦输入模块与高温计进行测量作业。

ADAM-4017用来处理流量计与传感器传送过来的模拟讯号，以控制压力与排放量。

ADAM模块再将讯号传送至ADAM-5511微控制器，并透过RS-485网络送至AWS-8430工作站。

其中一部AWS工作站用来控制玻璃的熔铸过程，另一部工作站则控制熔化玻璃进料器。

AWS-8430上有便于检视的LCD屏幕，可让作业员直接观看处理过程，而键盘则用来控制整个处理过程。

最上层使用工业以太网络来连接AWS-8430与两部工业计算机IPC-622，计算机内安装双处理器，一部用来执行SCADA软件，而另一部则内含数据库，储存在安全的RAID磁盘阵列。

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玻璃炉窑温度控制、玻璃进给控制系统设计一．任务书专业测控技术与仪器班级学号学生姓名设计题目：玻璃炉窑温度控制、玻璃进给控制系统设计1.1、设计实验条件过程控制系统实验室1.2、设计任务1、设计玻璃炉窑温度控制控制工艺，画出控制工艺流程图。

2、写出温度控制、进给控制的工作过程，绘出系统框图。

3、用PLC控制进给过程，设计PLC进给控制硬件图，列出输入输出功能对应表。

4、编制PLC进给控制梯形图，写出语句表。

5、采用单片机对炉温进行检测控制。

系统的硬件电路设计。

要求单片机采用89S51，数据存储器采用串行存储器。

（24LC系列）字符型液晶显示器方案如（16×2LCD显示器）扩展8155矩阵键盘或分立式键盘。

A/D转换采用双积分MC14433或ICL7135，设计采集电路。

热电偶检测温度。

多路转换器实现多点检测。

可控硅温度控制电路采用固态继电器方案。

编制温度控制系统各模块流程图。

（数据采集、处理；数据存储；炉温控制；键盘、显示等）附加：1、单片机与PC机串行通信电路及通讯程序设计。

（传输温度等参数）。

2、采用智能调节器、热电偶温度变送器、可控硅温度控制模块等组成温度控制系统设计控制系统控制框图及接线图。

说明各种仪表结构及工作原理。

1.3、设计说明书的内容设计题目与设计任务（设计任务书）前言（绪论）(设计的目的、意义等)主体设计部分结束语参考文献1.4、设计时间与设计时间安排1、设计时间：2周2、设计时间安排：熟悉实验设备、实验、收集资料： 4 天设计计算、绘制技术图纸： 3 天编写课程设计说明书： 4 天答辩： 1 天二．前言2.1温室温度控制系统设计的意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。

特别是近年来，温度控制系统已应用到人们生活的各个方面，但温室温度控制一直是一个未开发的领域，却又是与人们息息相关的一个实际问题。

针对这种实际情况，设计一个温室温度控制系统，具有广泛的应用前景与实际意义。

LOGO 玻璃熔窑的生产过程控制玻璃熔化的质量控制点熔窑四小稳1·温度稳2·压力稳3·液面稳4·泡界线稳浮法玻璃熔窑控制温度制度液面制度控制压力制度控制泡界线制度控制玻璃熔化的质量控制方法与手段1·温度控制现代平板玻璃熔窑操作大多采用“双高热负荷”温度制度，简称“双高”。

双高：1号小炉和2号小炉燃料分配量最大热点处燃料分配量最大平板玻璃熔窑温度曲线及燃料分配示例2·压力控制玻璃熔窑的窑压也是窑内的一个重要工艺参数。

不管窑的规模大小，均要求窑内的压力能保持稳定和微正压，对生产高质量的玻璃起到重要作用。

（1）窑压控制微正压，不得负压操作。

（2）每天对窑压进行检测。

（3）测量窑压的设备应确保运行正常测量精准。

（4）大闸板只允许调整窑压，严谨做调温使用。

（5）在控制窑压时，按夏季比冬季低2~4Pa，熔窑后期比前期稍低些。

（6）换火操作时引起窑压波动的只要因素之一，在换火是可调节参数。

3·液面控制对玻璃液面的控制方法有很多，如人工钩子测量、液面镜、铂金针控制、液面镜摄像测量法、核辐射式测量法等。

现代玻璃生产线大多采用性能可靠、测量精度高的核子液面计测量，或采用激光液面计测量。

玻璃液面高低变化，不仅影响熔化作业的正常进行，还直接影响成形工艺的稳定，同时液面波动过大会加剧熔窑池壁耐火材料的侵蚀，给玻璃板面带来质量缺陷，所以必须控制液面的稳定。

液面控制的稳定性直接关系着生产的正常进行。

4·泡界线控制在正常作业条件下，投料机将料堆向前推进的力与从热点相反方向而来的回流建立了平衡。

料堆前进速度很慢，料堆的边缘只能移动到某一位置上。

从窑池的液面上可以看到一条整齐清晰的分界线，这就是泡界线。

一侧液面有许多泡沫，而泡界线的外侧，液面像镜子一样明亮。

窑内的热点位置和泡界线的位置不宜相差太远，一般要求泡界线与热点位置相距半对小炉。

泡界线要清晰、稳定，不得偏斜，线外液面要明亮，无暗沫子。

玻璃窑炉过程控制系统设计及实现0 引言玻璃窑炉作为玻璃工业主要的热工设备，是一个多变量、多回路、高阶、时变的非线性系统，许多参数之间相互关联、相互耦合。

而对于换向玻璃窑炉（每隔一定时间进行左右燃烧的切换）来说，除具有以上特点外，在换向期间，由于燃料和助燃风的突然关闭和开启，窑炉内温度大幅度下降、窑压大幅度波动以及由此引起的玻璃液位波动等问题，大大地破坏了窑内的热工平衡。

所有这些对象特性都大大增加了对玻璃窑炉自动控制的难度。

1 工艺过程及控制要求某厂200t 容量玻璃窑炉的炉体结构如图1所示。

从投料到原料在窑炉内熔化、澄清、均化和冷却，经过一系列的物理、化学和物理$ 化学反应，最终形成均匀、无气泡、符合成型温度要求的熔融玻璃液（从通道流出后用以压制电视机荧屏的后部锥体），是一个复杂的工艺过程。

整个过程要求玻璃液的温度、液位必须满足工艺要求，以保证产品质量。

主要控制内容包括熔化池及工作池的温度、助燃风流量、天然气流量、玻璃液位、窑炉压力的自动调节以及通道温度的自动调节、燃烧系统的定时交换控制等。

整个被控对象共有44! 个检测和控制点，需要4! 个模拟量调节回路及较多逻辑顺序控制。

2 DOS配置策略根据工艺过程的特性及控制要求，选择了HEUHOO 公司于2003年新推出的EPKS系统，该产品在石化领域的控制技术更趋完善，使得整个项目的运作开发、现场调试安装和投运后的维护都变得相对简单，充分体现了分散控制、集中管理的工作模式。

整个系统分别由1台工程师站、2台操作站（互为冗余热备）、3台监视站和2台过程控制站（互为冗余热备）构成。

控制系统总体结构如图2 所示。

3 过程控制难点剖析及算法实现3.1 窑炉温度控制窑炉温度控制是熔化池温度控制、工作池温度控制和通道温度控制的统称，其控制效果的好坏直接关系到成品玻璃液质量的优劣，因此说窑炉温度的稳定极为重要。

由于测温电偶与燃烧喷枪喷火口在同一截面上，测温点与燃烧火头的距离很近，因此通道燃料的改变能迅速引起测温点的温度变化，使得通道温度对象惯性较小，几乎没有滞后，用单回路控制系统即可。