CN102351416A - 一种漏板应急系统、dcs系统及漏板应急方法 - Google Patents

Abstract

一种漏板应急系统，包括DCS系统和至少一漏板控制子系统，还包括通信模块，该通信模块与所述DCS系统和每一漏板控制子系统的输入端连接并传输所述漏板控制子系统采集的所述漏板的停电温度值和当前温度值至DCS系统；所述DCS系统具有处理器，该处理器基于所述停电温度值和当前温度值产生的开度指令；所述通信模块还传输所述开度指令至相应漏板控制子系统。以及提供一种DCS系统和漏板应急方法。本发明实现全自动操作、简化操作、速度较快、稳定性强。

Description

一种漏板应急系统、DCS系统及漏板应急方法

技术领域

本发明属于玻璃纤维生产装置，尤其是一种漏板应急系统、DCS系统及漏板应急方法。

背景技术

漏板(bushing)是玻璃纤维生产的主要装置之一，主要材料为铂铑合金，形状为一个槽型容器。在拉丝过程中熔融玻璃流入漏板，由它将其调制到合适温度，然后通过底板上的漏嘴流出，并在出口处被高速旋转的拉丝机拉伸为连续玻璃纤维。在以上过程中漏板自身通过电流发热调制玻璃液的温度，并维持足够均匀的温度分布以满足拉丝工艺的要求。所以，漏板系统的稳定与精度直接关系到拉丝的品质和整个系统的稳定性。漏板的温度是通过DCS系统(DIstributed ControlSystem，分散控制系统)进行调节。可是，停电后，漏板温度会下降，如果DCS系统在自动模式工作，当恢复供电时，DCS(DIstributedControl System，分散控制系统)直接输出控制信号而使得漏板获得大电流，从而，漏板会立刻工作在高温的状态，这样，容易烧坏漏板，影响漏板寿命。

针对上述缺陷，为了延长漏板寿命，以前的漏板应急系统如图1所示，包括DCS系统、温控仪、调功器、U/I变送器(电压/电流变送器)、变压器、电压变送器、温度变送器。DCS系统预存有漏板设定值，并且通过温度变送器读取漏板测量值。当停电时，DCS通过温度变送器记录漏板的温度和开度。此时，温控仪、调功器、变压器停止工作。操作工接收到DCS系统的报警信号后，将DCS系统切换到手动模式。

当恢复供电时，因为DCS已经切换到手动模式，所以，第一操作工必须第一时间通过温控仪进行手动升温，温控仪接收手动输入开度值，对该值进行PID运算，从而输出开度值。调功器接收该开度值，将所述开度信号转换成电压信号，变压器将所述电压信号变压形成大电流，该大电流使得漏板工作，并且，该漏板温度经过温度变送器传送至DCS系统，第二操作工读取DCS上的漏板温度，并告知第一操作工。然后，第一操作工根据第二操作工告知的漏板温度，再次输入开度值，该开度值经过上述循环，直到漏板温度值满足生产条件。

上述方法虽然能够达到控制漏板温度的目的，并且，延长漏板的寿命，但是，存在以下不足：

1、因为漏板温度是逐步手动升高的，且每一位操作工只能管理几块漏板，而现实生产中漏板数量多，这样，需要很多操作工配合完成上述升温过程，操作复杂，繁琐、速度慢。

2、由于是操作工手动输入，每名操作工的经验不一样，也会影响升温效果。

发明内容

为了克服现有的漏板应急系统的人工操作、操作麻烦、速度慢、操作精度低、稳定性差的不足，本发明提供一种全自动操作、简化操作、速度较快、稳定性强的漏板应急系统、DCS系统及漏板应急方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种漏板应急系统，包括DCS系统和至少一漏板控制子系统，还包括通信模块，该通信模块与所述DCS系统和每一漏板控制子系统的输入端连接并传输所述漏板控制子系统采集的所述漏板的停电温度值和当前温度值至DCS系统；

所述DCS系统具有处理器，该处理器基于所述停电温度值和当前温度值产生的开度指令；

所述通信模块还传输所述开度指令至相应漏板控制子系统。

可选的，所述处理器包括：存储模块，预存有温度与开度对应关系的经验参数表；接收模块，用以接收所述通信模块传送的当前温度值和停电温度值；查找模块，基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；开度产生模块，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；发送模块，发送所述开度值至所述通信模块。

可选的，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；所述处理器还建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系；所述漏板控制子系统包括匹配模块，该匹配模块在所述漏板标记与该漏板子系统的漏板标记相同时接收所述开度值。

可选的，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；所述通信模块包括关联建立模块和搜寻模块；关联建立模块用于建立温度值和漏板标记之间的关联关系；搜寻模块用于搜寻漏板标记所对应的漏板控制子系统并将开度值传输至与漏板标记匹配的漏板控制子系统。

可选的，所述漏板控制子系统包括：温控仪，具有温控输入端、和温控输出端，温控输入端是漏板控制子系统的输入端；调功器，具有调功输入端和调功输出端，调功输入端与温控仪的温控仪输出端连接；变压器，具有变压输入端和变压输出端，所述变压输入端与调功器的输出端连接，变压输出端与漏板连接；温度变送器，该温度变送器的输入端与漏板的温度传感器连接，该温度变送器的输出端与通信模块连接。

可选的，所述DCS系统还包括检测模块和切换模块：检测模块用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块；切换模块由所述触发信号触发而产生传输至通信模块的切换信号；所述漏板控制子系统基于所述切换信号切换至自动升温模式。

一种DCS系统，用于控制漏板子系统，包括处理器，该处理器接收来自漏板控制子系统的停电温度和当前温度，并基于所述停电温度和当前温度产生开度指令，将该开度指令向漏板控制子系统发送。

可选的，所述处理器包括：存储模块，预存有温度与开度对应关系的经验参数表；接收模块，用以接收所述当前温度值和停电温度；查找模块，基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；开度产生模块，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；发送模块，发送所述开度值至所述通信模块。

可选的，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；所述处理器还建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系。

可选的，所述DCS系统还包括检测模块和切换模块：检测模块用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块；切换模块由所述触发信号触发而产生用于将所述漏板控制子系统切换至自动升温模式的切换信号。

一种漏板应急方法，每一漏板控制子系统采集漏板的停电温度值和当前温度值，并将其传输到DCS系统，基于所述停电温度和当前温度值产生开度指令，将开度指令传输至相应的漏板控制子系统。

可选的，所述DCS系统中，预存有温度和开度对应关系的经验参数表，在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；依照开度计算公式：开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间，产生所述开度指令。

进一步，所述停电温度值和当前温度值通过通信模块传输到DCS系统，所述DCS系统产生的开度指令通过通信模块传输到相应漏板控制子系统。

可选的，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述DCS系统中，建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系；

所述漏板控制子系统中，当所述漏板标记与该漏板子系统的漏板标记相同时接收所述开度值。

可选的，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述通信模块中，建立温度值和漏板标记之间的关联关系，搜寻漏板标记所对应的漏板控制子系统并将开度值传输至与漏板标记匹配的漏板控制子系统。

可选的，所述DCS系统中，检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号，由所述触发信号触发而产生的切换信号传输漏板控制子系统；所述漏板控制子系统中，根据所述切换信号切换至自动升温模式。

本发明的技术构思为：采用数字通讯方式的漏板控制策略可以充分有效地利用DCS系统的强大数据处理功能，在正常情况下记录采集相应温度下的各个参数值。当发生突发情况时，根据实时的温差，调整输出对应的阀位，使对应的电压、电流值能够处于正常范围之内，从而恢复生产更关键的是，采用数字通讯方式可以大量漏板同时上电升温，为恢复生产节约了大量的时间。

本发明的有益效果主要表现在：1、全自动操作、简化操作、速度较快、稳定性强；2、新型的漏板控制策略具有很好的应用前景，适合较大规模的玻纤池窑生产线。

附图说明

图1是漏板应急系统装置的原理框图；

图2是DCS系统的原理框图；

图3是通信模块的原理框图；

图4是漏板应急系统装置的控制过程的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1，一种漏板应急系统，包括DCS系统1和至少一漏板控制子系统2，还包括通信模块3，该通信模块3与所述DCS系统1和每一漏板控制子系统2的输入端连接并传输所述漏板控制子系统2采集的所述漏板4的停电温度值和当前温度值至DCS系统；所述DCS系统1具有处理器11，该处理器11基于所述停电温度值和当前温度值产生的开度指令；所述通信模块3还传输所述开度指令至相应漏板控制子系统。

所述漏板控制子系统2包括：温控仪21，具有温控输入端和温控输出端温控输入端是漏板控制子系统2的输入端；调功器22，具有调功输入端和调功输出端，调功输入端与温控仪21的温控仪输出端连接；变压器23，具有变压输入端和变压输出端，所述变压输入端与调功器22的输出端连接，变压输出端与漏板4连接；温度变送器24，该温度变送器24的输入端与漏板的温度传感器连接，该温度变送器24的输出端与通信模块3连接。

在漏板4正常工作时，其工作过程与现有技术相同，DCS系统1预存有漏板设定值，并且通过温度变送器24读取漏板实时温度测量值。当停电时，DCS系统1通过温度变送器24记录漏板4的温度和开度。此时，温控仪21、调功器22、变压器23停止工作，系统自动将DCS系统切换到手动模式，同时将温控仪设置为手动。

在DCS系统1中，检测模块12用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块13；切换模块13由所述触发信号触发而产生传输至通信模块3的切换信号；所述漏板控制子系统2基于所述切换信号切换至自动升温模式。

自动升温模式的工作过程如下：在DCS系统1中，通过接收模块112接收所述通信模块传送的当前温度值和停电温度值，并在查找模块113中基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；所述开度产生模块114中，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；并通过发送模块115发送所述开度值至所述通信模块3。

例如对于某块漏板，停电时刻实际生产中温度1320度，实际开度85％；当恢复供电时：当温度降低到523度，预先设定实际升温所需时间快慢来调节自动升开度的设定时间，如设定时间为900秒(当然，也可以设定为其他时间)；漏板4上的温度传感器将停电时刻的实际生产温度1320度、当前温度523度通过通信模块3传动到接收模块112，查找模块113中依照数据库的经验参数表中找到1320度的设定经验开度值85％、当前温度523度最接近的当前经验开度值35％，所述开度产生模块114中，计算每秒开度增加值＝(85％-35％)/900＝0.056，就是每秒开度增加值为0.056，漏板的开度从35％一直增加到需要开度，所述开度增加值通过发送模块115发送至通信模块3。

由于温度值包括温度值和漏板标记，开度指令中也包括开度增加值和漏板标记，所述处理器11中还建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系；

参照图3，所述通信模块3中，关联建立模块31用于建立温度值和漏板标记之间的关联关系；搜寻模块32用于搜寻漏板标记所对应的漏板控制子系统并将开度值传输至与漏板标记匹配的漏板控制子系统2。

所述漏板控制子系统2包括匹配模块，该匹配模块在所述漏板标记与该漏板子系统的漏板标记相同时接收所述开度值。

带有相同漏板标记的漏板子系统2接收到开度指令，依照开度指令控制温控仪21、调功器22、变压器23工作，漏板子系统2对应的漏板温度从523度增加到需要温度，实现智能升温过程。

本实施例中，所述通信模块3通过485组成的MODBUS通讯系统，把每台温控仪的数据和DCS系统中数据进行实时互通。在漏板正常情况下，DCS系统读取每台漏板的相关状态数据，比如手自动状态，PID参数，设定的阀位值，并定时保存。

通信模块3的电气机械部分：主要是安装485通讯板卡，连接相应的通讯线缆。系统中增加485通讯板卡一块，连接信号线缆。

本实施例的通信模块3，通讯程序主要是DCS通讯口做主站和温控仪从站通讯设置。

本实施例的工作过程为：依照人机操作界面，读取经验参数设定界面中的数据，所述经验参数依照之前的运行参数进行设定，通常设定温度、经验开度和电流值之间的对应关系的经验参数表，每块漏板的经验参数均是相互独立配置的；

设定界面中加入“手自动切换”按钮，按下时通过通讯网络，把切换命令发送到温控仪中；

根据当前测定温度和设定温度对应关系，再参考经验参数设定，计算出每秒增加的开度值，计算公式为：

每秒增加量＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间，

设定经验开度是指停电瞬间，漏板的开度，当前经验开度为当前温度对应的经验开度，通过查询经验参数表得到，DCS系统预存有经验参数表，该经验表包括温度、开度、电流值。

参照图4，本实施例的漏板应急系统包括多个温控仪(温控仪1～温控仪N，N为自然数，N≥3)和多个通信模块。停电时，通信模块将温控仪的信息传输至DCS里存储，同时，系统自动切换到手动，温控仪的开度被置0，将温控仪设置为手动。

当恢复供电时，通常情况下，开度值和温度之间满足线性关系，但是，特殊情况下，不满足线性关系，需要对漏板温度进行微调，此时，操作工在DCS系统上手动对温控仪进行操作，DCS系统通过模拟量输出模块将手动信号传输至温控仪，此过程也就是现有技术中通过手动控制过程实现对漏板温度的微调。

本实施例中，操作人员在总控室点击手自动切换，DCS系统1通过通讯模块3对远端的温控仪21进行控制，将温控仪21由手动控制变为自动控制，并获取漏板的当前温度523度，然后系统给出35％的开度到温控仪21，通过调功器22使得温度初步企稳(DCS系统通过程序中温度比较来判断)；当到达停电瞬间漏板的开度35％后，然后套用公式，每秒开度增加值＝(85％-35％)/900＝0.056，就是每秒开度增加值为0.056，开度从35％一直增加到需要开度，温度从523度增加到需要温度，实现智能升温过程。

本实施例可用于漏板系统突发情况下(比如停电)，自动保存数据，恢复供电时，经操作人员确认后，可实现“一键手自动切换”，“一键自动升温”，自动输出对应开度，实现漏板自动升温。

实施例2

参照图2，一种DCS系统，包括检测模块12和切换模块13：检测模块12用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块；切换模块13由所述触发信号触发而产生用于将所述漏板控制子系统切换至自动升温模式的切换信号。

当前温度值包括温度值和漏板标记，开度指令包括开度增加值和漏板标记；

通过接收模块112接收所述通信模块传送的当前温度值和停电温度值，并在查找模块113中基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；所述开度产生模块114中，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；并通过发送模块115发送所述开度值至所述通信模块3。

将所述DCS系统1应用到漏板应急系统中，具体工作过程与上述实施例1的漏板应急系统相同。

实施例3

一种漏板应急方法，每一漏板控制子系统2采集漏板的停电温度值和当前温度值，并将其传输到DCS系统1，基于所述停电温度和当前温度值产生开度指令，将开度指令传输至相应的漏板控制子系统2。

所述DCS系统1中，预存有温度和开度对应关系的经验参数表，在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；依照开度计算公式：开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间，产生所述开度指令。

所述停电温度值和当前温度值通过通信模块3传输到DCS系统1，所述DCS系统1产生的开度指令通过通信模块3传输到相应漏板控制子系统2。

本实施例的工作过程与实施例1所述的漏板应急系统的工作过程相同。

本说明书的实施例所述的内容仅仅是对本发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (16)

1.一种漏板应急系统，包括DCS系统和至少一漏板控制子系统，其特征在于：

还包括通信模块，该通信模块与所述DCS系统和每一漏板控制子系统的输入端连接并传输所述漏板控制子系统采集的所述漏板的停电温度值和当前温度值至DCS系统；

所述DCS系统具有处理器，该处理器基于所述停电温度值和当前温度值产生的开度指令；

所述通信模块还传输所述开度指令至相应漏板控制子系统。

2.如权利要求1所述的漏板应急系统，其特征在于，所述处理器包括：

存储模块，预存有温度与开度对应关系的经验参数表；

接收模块，用以接收所述通信模块传送的当前温度值和停电温度值；

查找模块，基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；

开度产生模块，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；

发送模块，发送所述开度值至所述通信模块。

3.如权利要求1或2所述的漏板应急系统，其特征在于，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述处理器还建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系；

所述漏板控制子系统包括匹配模块，该匹配模块在所述漏板标记与该漏板子系统的漏板标记相同时接收所述开度值。

4.如权利要求1或2所述的漏板应急系统，其特征在于，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述通信模块包括关联建立模块和搜寻模块；

关联建立模块用于建立温度值和漏板标记之间的关联关系；

搜寻模块用于搜寻漏板标记所对应的漏板控制子系统并将开度值传输至与漏板标记匹配的漏板控制子系统。

5.如权利要求1或2所述的漏板应急系统，其特征在于，所述漏板控制子系统包括：

温控仪，具有温控输入端和温控输出端，控输入端是漏板控制子系统的输入端；

调功器，具有调功输入端和调功输出端，调功输入端与温控仪的温控仪输出端连接；

变压器，具有变压输入端和变压输出端，所述变压输入端与调功器的输出端连接，变压输出端与漏板连接；

温度变送器，该温度变送器的输入端与漏板的温度传感器连接，该温度变送器的输出端与通信模块连接。

6.如权利要求1所述的漏板应急系统，其特征在于，所述DCS系统包括检测模块和切换模块：

检测模块用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块；

切换模块由所述触发信号触发而产生传输至通信模块的切换信号；

所述漏板控制子系统基于所述切换信号切换至自动升温模式。

7.一种DCS系统，用于控制漏板子系统，包括处理器，其特征在于，该处理器接收来自漏板控制子系统的停电温度和当前温度，并基于所述停电温度和当前温度产生开度指令，将该开度指令向漏板控制子系统发送。

8.如权利要求7所述的DCS系统，其特征在于，所述处理器包括：

存储模块，预存有温度与开度对应关系的经验参数表；

接收模块，用以接收所述当前温度值和停电温度；

查找模块，基于当前温度值和停电温度值在所述经验参数表中查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；

开度产生模块，基于开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间产生所述开度指令；

发送模块，发送所述开度值至所述通信模块。

9.如权利要求7或8所述的DCS系统，其特征在于，所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述处理器还建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系。

10.如权利要求7或8所述的DCS系统，其特征在于，所述DCS系统还包括检测模块和切换模块：

检测模块用以检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号至切换模块；

切换模块由所述触发信号触发而产生用于将所述漏板控制子系统切换至自动升温模式的切换信号。

11.一种漏板应急方法，其特征在于：每一漏板控制子系统采集漏板的停电温度值和当前温度值，并将其传输到DCS系统，基于所述停电温度和当前温度值产生开度指令，将开度指令传输至相应的漏板控制子系统。

12.如权利要求11所述的漏板应急方法，其特征在于：所述DCS系统中，预存有温度和开度对应关系的经验参数表，在所述经验参数表中分别查找当前温度值和停电温度值分别对应的开度，所述当前温度值对应的开度为当前经验开度，所述停电温度值对应的开度为设定经验开度；依照开度计算公式：开度增加值＝(设定经验开度-当前经验开度)/设定时间，产生所述开度指令。

13.如权利要求11或12所述的漏板应急方法，其特征在于：所述停电温度值和当前温度值通过通信模块传输到DCS系统，所述DCS系统产生的开度指令通过通信模块传输到相应漏板控制子系统。

14.如权利要求11或12所述的漏板应急方法，其特征在于：所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述DCS系统中，建立温度值和漏板标记之间的关联关系，并在产生开度指令时建立开度值和漏板标记的关联关系；

所述漏板控制子系统中，当所述漏板标记与该漏板子系统的漏板标记相同时接收所述开度值。

15.如权利要求13所述的漏板应急方法，其特征在于：所述当前温度值包括温度值和漏板标记，所述开度指令包括开度增加值和漏板标记；

所述通信模块中，建立温度值和漏板标记之间的关联关系，搜寻漏板标记所对应的漏板控制子系统并将开度值传输至与漏板标记匹配的漏板控制子系统。

16.如权利要求11或12所述的漏板应急方法，其特征在于，所述DCS系统中，检测来自应急系统外部的电流信号并在检测到电流信号时发送触发信号，由所述触发信号触发而产生的切换信号传输漏板控制子系统；所述漏板控制子系统中，根据所述切换信号切换至自动升温模式。

Images