[发明专利]一种玻璃生产流程的自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃生产领域，具体涉及一种玻璃生产流程的自动控制系统。

背景技术

在玻璃制品生产工艺基本由配合料制备、熔制、成型和热处理组成。

配合料制备是指按照设计好的料方单，将各种原料除湿除铁粉碎称量后和配料按料方单中的比例在混料机内混合均匀，玻璃的主要原料有石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等，其中石灰石、长石、纯碱和硼酸同时充当助溶剂。

玻璃的熔制是指将配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的并符合成型要求的玻璃液的过程，可分为五个阶段，即烧结体的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化和玻璃液的冷却。烧结体的形成是指质量合乎要求的配合料加入玻璃窑炉中，在高温作用下，发生一系列物理、化学反应，形成有硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体，这一阶段结束时，大部分气态产物从配合料中逸出，配合料变为有硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物；玻璃液的形成是指烧结物进一步加热后开始熔融扩散变为透明玻璃液；玻璃液的澄清是指气体杂物从玻璃液中消除的过程；玻璃液的均化是指将将存在条纹及其他不均匀体的玻璃液变成化学组成均匀一致玻璃液的过程；玻璃液的冷却是指为使玻璃液满足成型所需的粘度要求，经高温澄清均化后的玻璃液需要进一步将降温冷却，整个冷却过程应力求平稳进行，以保证玻璃液的热均匀性，并防止出现温度波动以免引起二次气泡。

玻璃的成型通常是指由熔化的质量符合要求的玻璃液来制成具有一定形状和尺寸的玻璃制品的过程，它也是一个冷却过程，玻璃首先由粘性液态转变为可塑态，再转变为脆性固态。

热处理是指通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化以及改变玻璃的结构状态。

现有的玻璃工艺流程中各个环节都要靠人工操作，该操作方式具有严重的滞后性、人为的误操作、效率低且精度低而导致玻璃成品质量不高，找到一种可靠的玻璃生产流程的自动控制系统十分必要。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种玻璃生产流程的自动控制系统，通过控制玻璃熔炉的液面、料道的温度、剪料机的转速、压制机的各动作启动时间和动作时间，解决现有的玻璃生产流程效率低及玻璃质量不高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种玻璃生产流程的自动控制系统，所述系统包括PLC控制柜、用于实现熔窑液位控制的第一变频器、与第一变频器相连的加料机、与加料机相连的熔窑和位于熔窑四周的液位传感器、用于实现料道温度控制的第二变频器、与第二变频器相连的风机、与风机相连的预混器、与预混器相连的第一阀门和第二阀门、与第二阀门相连烧抢、与熔炉相连的料道及料道内壁的温度传感器、用于实现玻璃成型控制的第三变频器、与第三变频器相连和料道相连的剪料机、与剪料机相连的转速传感器和传送带、用来测试剪料机是否运行一周的光电开关、与传送带相连的重量传感器、第一电磁阀和压制机及与压制机相连的第二电磁阀；所述PLC控制柜包括用于模拟量输出的AO模块、用于将工程量转换为整型值的UNSCALE功能模块、PID控制模块、用于将整型值转换为工程量的SCALE功能模块、用于模拟量输出的AI模块、开关量输入模块、计数模块、计时模块、计算模块和开关量输出模块，所述AO模块连接第一变频器、第二变频器和第三变频器，所述AI模块连液位传感器、温度传感器、转速传感器和重量传感器，所述开关量输入模块连接光电开关，所述开关量输出模块连接第一电磁阀和第二电磁阀。

为了提高玻璃压制效率，进一步地，所述PLC控制柜连接1～5个第三变频器。

为了使液位检测精确度更高且避免液位传感器被熔化的玻璃配合料污染腐蚀，进一步地，所述液位传感器采用激光进行液位的非接检测。

为了减少加料时液位波动产生误差，进一步地，所述液位传感器为多个，均匀对称分布于熔窑的四周，所述控制系统还包括计算模块。

为了使控制系统更安全，进一步地，所述阀门1为防爆电磁阀。

为了防止燃气泄露，进一步地，所述阀门2为零压阀。

为了使测试的温度更准确，进一步地，所述温度传感器为多个，对称分布于料道内。

为了使系统能有效监控，且一台计算机能监控多台PLC，进一步地，所述PLC控制柜还包括用于统一不同厂商设备接口的OPC服务器和以太网模块，所述系统还包括交换机和上位机，所述交换机通过以太网模块连接PLC控制柜和上位机，所述上位机包括OPC客户端、存储模块和人机界面。