CN106116111A - 马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统 - Google Patents

马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统 Download PDF

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徐古帮
韩建华
韩余超
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
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Abstract

本发明涉及玻璃窑炉的温度控制领域，尤其涉及马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，包括上位机、PLC控制器、PID调节模块、变频调速风机组、煤气控制阀组、温度传感器组、压力传感器、变送通讯模块及加料控制模块；所述温度传感器组包括设于熔化池的温度传感器一、设于工作池的温度传感器二、设于分配料道的温度传感器三、设于煤气出口处的温度传感器四、设于蓄热室顶部一侧的温度传感器五、设于蓄热室顶部对应的另一侧的温度传感器六、设于燃烧火焰顶部的温度传感器七、设于燃烧火焰底部的温度传感器八、设于空底一侧的温度传感器九以及设于空底对应的另一侧的温度传感器十。本发明能够实现窑炉温度的闭环控制，系统稳定性、时效性好。

Description

马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统
技术领域
本发明涉及玻璃制品的生产工艺技术领域，尤其涉及一种马蹄形玻璃窑炉的智能温度控制系统。
背景技术
玻璃窑炉熔化池温度控制，工作池和分配料道温度控制，这三处温度控制效果直接关系到玻璃制品质量的好坏，直接影响成品率的高低。所以玻璃窑炉温度控制的稳定性至关重要。在生产过程中不同产品也有不同工艺参数要求，同时加料方面也没有一个稳定性好的加料方法，都是通过人工观察来控制料位的高低。由于人工控制操作起来非常困难，每次换产要有很长的调试周期才进入正常生产状态，人工在对窑炉温度调节中不稳定的因数易给玻璃窑炉造成严重的损伤并且加速窑炉老化程度。
发明内容
为了解决上述技术问题，提供一种能够智能控制玻璃窑炉各工段温度的系统，本发明通过以下技术方案：
马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，包括上位机、PLC控制器、PID调节模块、变频调速风机组、煤气控制阀组、温度传感器组、压力传感器、变送通讯模块及加料控制模块；所述温度传感器组包括设于熔化池的温度传感器一、设于工作池的温度传感器二、设于分配料道的温度传感器三、设于煤气出口处的温度传感器四、设于蓄热室顶部一侧的温度传感器五、设于蓄热室顶部对应的另一侧的温度传感器六、设于燃烧火焰顶部的温度传感器七、设于燃烧火焰底部的温度传感器八、设于空底一侧的温度传感器九以及设于空底对应的另一侧的温度传感器十；所述煤气出口处还设置有压力传感器；所述温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三均通过变送通讯模块连接到PLC控制器与上位机；所述温度传感器四、温度传感器五、温度传感器六、温度传感器七、温度传感器八、温度传感器九、温度传感器十以及压力传感器均连接到PLC控制器与上位机；所述PLC控制器与上位机连接；所述PLC控制器还通过PID调节模块连接到变频调速风机组与加料控制模块；所述煤气控制阀组包括设置于熔化池的煤气控制阀一、设置于工作池的煤气控制阀二、设置于分配料道的煤气控制阀三；所述变频调速风机组包括与煤气控制阀一连接的风机一、与煤气控制阀二连接的风机二、与煤气控制阀三连接的风机三以及设置于熔化池内的二次风机；所述加料控制模块包括依次连接的变频调速器、加料机构、料位传感器；所述料位传感器设置于熔化池内；所述料位传感器与PLC控制器连接；所述变频调速器与PID调节模块连接。
温度传感器一、二、三分别对熔化池、工作池及分配料道进行温度检测，并将检测值传送到PLC控制器，PLC控制器以此检测值为主要参考通过变频调速风机组分别对熔化池、工作池、分配料道的煤气进入量进行调整，能够实现闭环的窑炉温度控制；所述温度传感器四-十以及压力传感器主要起到对温度和压力的实时采集并保存的作用，同时起到PID调节辅助参考量的作用。
进一步的，还包括一个报警装置，所述报警装置与PLC控制器连接。当PLC控制器接收到的温度传感器组或压力传感器的检测值超出预设的警戒值时，PLC控制器控制报警装置发出警报。
进一步的，所述温度传感器组均为耐高温无线温度传感器，这是由于玻璃窑炉中温度能够达到1500-1700℃，普通温度传感器无法正常工作；而由于本系统中温度传感器设置的个数较多，若采用传统有线温度传感器，将造成系统的接线结构复杂、故障发生率变高。
本发明的有益效果在于：能够对马蹄形玻璃窑炉各工段进行实时的温度检测，并实时反馈给PLC控制器，并与PID调节模块以及变频调速风机组这一执行机构相结合，实现对窑炉温度的闭环控制；系统稳定性高、时效性好，能够方便且节能的达到温度控制效果；克服了人工在对窑炉温度调节中的不稳定因数易对玻璃窑炉造成严重损伤及加速老化的问题。
附图说明
图1、本发明的结构框图。
图中：1、加料控制模块。
具体实施方式
如图1所示的马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，包括上位机、PLC控制器、PID调节模块、变频调速风机组、煤气控制阀组、温度传感器组、压力传感器、变送通讯模块及加料控制模块1；所述温度传感器组包括设于熔化池的温度传感器一、设于工作池的温度传感器二、设于分配料道的温度传感器三、设于煤气出口处的温度传感器四、设于蓄热室顶部一侧的温度传感器五、设于蓄热室顶部对应的另一侧的温度传感器六、设于燃烧火焰顶部的温度传感器七、设于燃烧火焰底部的温度传感器八、设于空底一侧的温度传感器九以及设于空底对应的另一侧的温度传感器十；所述煤气出口处还设置有压力传感器；所述温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三均通过变送通讯模块连接到PLC控制器与上位机；所述温度传感器四、温度传感器五、温度传感器六、温度传感器七、温度传感器八、温度传感器九、温度传感器十以及压力传感器均连接到PLC控制器与上位机；所述PLC控制器与上位机连接；所述PLC控制器还通过PID调节模块连接到变频调速风机组与加料控制模块1；所述煤气控制阀组包括设置于熔化池的煤气控制阀一、设置于工作池的煤气控制阀二、设置于分配料道的煤气控制阀三；所述变频调速风机组包括与煤气控制阀一连接的风机一、与煤气控制阀二连接的风机二、与煤气控制阀三连接的风机三以及设置于熔化池内的二次风机；所述加料控制模块1包括依次连接的变频调速器、加料机构、料位传感器；所述料位传感器设置于熔化池内；所述料位传感器与PLC控制器连接；所述变频调速器与PID调节模块连接。
还包括一个报警装置，所述报警装置与PLC控制器连接。当PLC控制器接收到的温度传感器组或压力传感器的检测值超出预设的警戒值时，PLC控制器控制报警装置发出警报。
所述温度传感器组均为耐高温无线温度传感器，这是由于玻璃窑炉中温度能够达到1500-1700℃，普通温度传感器无法正常工作；而由于本系统中温度传感器设置的个数较多，若采用传统有线温度传感器，将造成系统的接线结构复杂、故障发生率变高。
温度传感器一、二、三分别对熔化池、工作池及分配料道进行温度检测，并将检测值传送到PLC控制器，PLC控制器以此检测值为主要参考通过变频调速风机组分别对熔化池、工作池、分配料道的煤气进入量进行调整，能够实现闭环的窑炉温度控制；所述温度传感器四-十以及压力传感器主要起到对温度和压力的实时采集并保存的作用，同时起到PID调节辅助参考量的作用。
以上述依据本发明理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，其特征在于：包括上位机、PLC控制器、PID调节模块、变频调速风机组、煤气控制阀组、温度传感器组、压力传感器、变送通讯模块及加料控制模块；所述温度传感器组包括设于熔化池的温度传感器一、设于工作池的温度传感器二、设于分配料道的温度传感器三、设于煤气出口处的温度传感器四、设于蓄热室顶部一侧的温度传感器五、设于蓄热室顶部对应的另一侧的温度传感器六、设于燃烧火焰顶部的温度传感器七、设于燃烧火焰底部的温度传感器八、设于空底一侧的温度传感器九以及设于空底对应的另一侧的温度传感器十；所述煤气出口处还设置有压力传感器；所述温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三均通过变送通讯模块连接到PLC控制器与上位机；所述温度传感器四、温度传感器五、温度传感器六、温度传感器七、温度传感器八、温度传感器九、温度传感器十以及压力传感器均连接到PLC控制器与上位机；所述PLC控制器与上位机连接；所述PLC控制器还通过PID调节模块连接到变频调速风机组与加料控制模块；所述煤气控制阀组包括设置于熔化池的煤气控制阀一、设置于工作池的煤气控制阀二、设置于分配料道的煤气控制阀三；所述变频调速风机组包括与煤气控制阀一连接的风机一、与煤气控制阀二连接的风机二、与煤气控制阀三连接的风机三以及设置于熔化池内的二次风机；所述加料控制模块包括依次连接的变频调速器、加料机构、料位传感器；所述料位传感器设置于熔化池内；所述料位传感器与PLC控制器连接；所述变频调速器与PID调节模块连接。
2.如权利要求1所述的马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，其特征在于：还包括一个报警装置，所述报警装置与PLC控制器连接。
3.如权利要求1所述的马蹄形玻璃窑炉智能温度控制系统，其特征在于：所述温度传感器组均为耐高温无线温度传感器。
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