玻璃熔窯各參數(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要,它直接影響到玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量。在玻璃生產(chǎn)過程中對(duì)窯壓和溫度的穩(wěn)定有嚴(yán)格的要求,同時(shí)窯壓和溫度的寫急定又涉及到其它環(huán)節(jié)和參數(shù),比如燃油的壓力和溫度,霧化介質(zhì)的壓力以及換向過程等等。要想實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的穩(wěn)定,并且達(dá)到較好地配合有不同的方法可以實(shí)現(xiàn)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,PLC產(chǎn)品在其功能和性能指標(biāo)上都大大地豐富和完善,因此,我們就應(yīng)用PLC的一些特殊功能模塊和一些普通的I/O模塊對(duì)玻璃熔窯的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制,包括前面提到的各種參數(shù)、熔窯的換向控制以及通過PLC和變頻器的通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器輸出頻率的控制。系統(tǒng)投入使用以來運(yùn)行狀況良好。
2、系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)上位機(jī)部分選用一臺(tái)上位機(jī)配以FIX軟件包,PLC部分選用知名品牌的PLC,它具有成本低、運(yùn)行可靠、功能較強(qiáng)的特點(diǎn)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有變頻器、電磁閥、薄膜調(diào)節(jié)閥、三相異步電動(dòng)機(jī)等。
3、PLC實(shí)現(xiàn)的功能
本系統(tǒng)大致可以分為三個(gè)部分;1、PID調(diào)節(jié)部分,2、熔窯的換向系統(tǒng),3、PLC和變頻器的通訊部分。其中PID調(diào)節(jié)部分包括油壓、油溫、油流(1-6號(hào))、霧化介質(zhì)、窯壓等參數(shù)的控制。
3.1 PlD調(diào)節(jié)部分
PID控制主要通過PID控制單元,該單元主要有以下特性;1、l00ms高速采樣周期,實(shí)現(xiàn)了高速PID控制。2、數(shù)字濾波器衰減輸入噪音,控制輸入意外干擾,使PID控制成為有效的快速響應(yīng)系統(tǒng)。3、多種輸出規(guī)格可供選擇。4、八組數(shù)據(jù)設(shè)置,八個(gè)數(shù)值(如設(shè)定點(diǎn)(SP)和報(bào)警設(shè)置值)可以預(yù)置在八個(gè)數(shù)據(jù)組中。5、可以用數(shù)據(jù)設(shè)定器輸入和顯示當(dāng)前值。6、先行PID控制,利用先行PID控制器及自動(dòng)調(diào)諧的特性獲得穩(wěn)定的PID控制。7、可以用PLC程序輸入和檢索數(shù)據(jù)。同時(shí)我們通過PLC的程序?qū)崿F(xiàn)雙PID控制,從而實(shí)現(xiàn)了窯壓和油流的穩(wěn)定運(yùn)行。
PID控制可以分為本地控制和遠(yuǎn)程控制兩種模式,遠(yuǎn)程控制即通過PLC實(shí)現(xiàn)的控制,又有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式,自動(dòng)控制即由PLC進(jìn)行全自動(dòng)控制,不需要進(jìn)行人工干預(yù)。手動(dòng)控制即在上位機(jī)上給定一個(gè)閥位輸出值,通過PLC對(duì)閥位進(jìn)行控制。在正常情況下都是在遠(yuǎn)程控制模式下的自動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行,并且每個(gè)PID 控制回路的SV值、PV值、OUT值都可以在上位機(jī)上用棒圖顯示出來,非常直觀。
同時(shí)在上位機(jī)上可以很方便地修改油溫、油壓、油流、霧化介質(zhì)、窯壓等每個(gè)控制回路的PID參數(shù),如設(shè)定值(SV)、“P”值、“I”值、“D”值,并且操作界面非常友好,操作方便。
3.2 熔窯的換向部分
熔窯的換向分為手動(dòng)、半自動(dòng)、和自動(dòng)三種方式,手動(dòng)即在控制柜上進(jìn)行操作;半自動(dòng)和自動(dòng)都是通過PLC進(jìn)行控制的,正常情況下都是在全自動(dòng)換向狀態(tài)下運(yùn)行,不需要進(jìn)行人工干預(yù),只要在上位機(jī)上設(shè)定換向時(shí)間,PLC就會(huì)按給定的時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)換向。并且PLC能自動(dòng)地識(shí)別方向,在上位機(jī)上顯示。同時(shí)還能保證在于動(dòng)/半自動(dòng)/自動(dòng)三種狀態(tài)之間無擾動(dòng)切換。
3.3 PLC與變頻器的通訊(現(xiàn)場(chǎng)總線Device Net )
現(xiàn)場(chǎng)總線是近年來進(jìn)入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制領(lǐng)域的一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),在本項(xiàng)目中我們采用了Device Net開放式的現(xiàn)場(chǎng)總線來實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器之間的通訊。Device Net有很多特點(diǎn);1、它為開放式現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò),符合Device Net總線標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)內(nèi)外各生產(chǎn)廠商的機(jī)器均可連接。2、它支持廣泛的數(shù)據(jù)處理操作,從通常的ON/OFF數(shù)據(jù)處理到條形碼讀入器的數(shù)據(jù)位操作。3、Device Net保證了波特率為125kbps,節(jié)點(diǎn)間 大500m 的數(shù)據(jù)傳輸距離,因而在較長(zhǎng)的生產(chǎn)線上應(yīng)用簡(jiǎn)單方便。當(dāng)采用某種