CN203366092U - 超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，所述超低膨胀微晶玻璃生产线包括熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉，其特征在于所述控制系统包括：工控机、可编程温控仪、可编程逻辑控制器，其中，工控机连接到可编程温控仪和可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接到熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉。本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统解决了超低膨胀微晶玻璃生产线的自动控制问题，实现了超低膨胀微晶玻璃生产线的有效控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及超低膨胀微晶玻璃生产线的控制，具体地讲，本实用新型提供了一种超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统。
背景技术
超低膨胀微晶玻璃是指以Li2O、Al2O3和SiO2为主要成分的玻璃，经过严格的熔化、均化、澄清、退火及晶化处理后形成的以β-石英固溶体为主晶相的透明微晶玻璃。对于超低膨胀微晶玻璃，其独特的化学结构中负膨胀的β-石英固溶体的体积分数与正膨胀的剩余玻璃液的体积分数可以较好地匹配，因此可以使微晶玻璃的热膨胀系数控制在极小的范围内，甚至可实现微晶玻璃在某一温度范围内达到零膨胀。
微晶玻璃生产过程由熔化、退火和微晶化热处理三大步骤组成，其中，熔化工序是在1600℃进行的。超低膨胀微晶玻璃的整个生产工艺对设备机械制造水平、设备内衬的耐高温性、耐侵蚀性及设备的升温速度、保温精度、温度均匀性等熔制工艺设备条件有着极为苛刻的要求。目前的生产均是在实验室以手动操作方式，只能间歇式生产出极少量的实验室产品，而生产大尺寸的微晶玻璃较为困难，因无法实现连续的稳定生产，其产品的次品率较高，产品质量不能得到保证。
因此需要一种能够实现超低膨胀微晶玻璃生产线的有效控制系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，以实现超低膨胀微晶玻璃生产线的有效控制。
本实用新型的一方面提供一种超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，所述超低膨胀微晶玻璃生产线包括熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉，其特征在于所述控制系统包括：工控机、可编程温控仪、可编程逻辑控制器，其中，工控机连接到可编程温控仪和可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接到熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉。
可选地，熔化炉、退火炉、晶化炉中分别安装有可编程温控仪，工控机分别连接到安装在熔化炉、退火炉、晶化炉中的各个可编程温控仪，以从各个可编程温控仪接收温度信息以及将温度控制参数发送到各个可编程温控仪。
可选地，可编程逻辑控制器连接到熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉的被控部件，以从被控部件接收状态参数来发送到工控机以及将从工控机接收的控制参数发送到被控部件。
可选地，所述控制系统还包括打印机，工控机连接到打印机。
可选地，可编程逻辑控制器连接到熔化炉的作为被控部件的升降机构、搅拌桨叶、炉底支撑机构。
可选地，可编程逻辑控制器连接到成型机的作为被控部件的压板、抱箍、平移机构、升降机构和翻转倒料机构。
可选地，可编程逻辑控制器连接到退火炉的作为被控部件的炉门。
可选地，可编程逻辑控制器连接到晶化炉的作为被控部件的炉门。
可选地，工控机通过RS485接口连接到可编程逻辑控制器。
可选地，工控机通过RS485接口连接到可编程温控仪。
根据本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，在使用可编程逻辑控制器和可编程温控仪的同时，通过工控机进一步进行整体控制，从而整个系统具有良好的扩展性能，可方便的通过软硬件的扩展实现更多的控制功能。
附图说明
图1是示意性地示出了超低膨胀微晶玻璃生产线的平面布置结构图。
图2是示出了超低膨胀微晶玻璃生产线中的熔化炉的剖视图。
图3示出根据本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统的框图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述根据本实用新型的实施例。
图1是示意性地示出了应用于本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的平面布置结构图。
如图1所示，超低膨胀微晶玻璃生产线包括熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、轨道7、输送装置8。
熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6被依次布置。输送装置8（例如，摆渡车）设置在轨道7上，用于装载模具9，从而可以被可编程逻辑控制器（PLC）控制在熔化炉1、退火炉5和晶化炉6之间运动。此外，也可使用其他传送装置来代替轨道7、输送装置8。
图2是示出了超低膨胀微晶玻璃生产线中的熔化炉1的剖视图。
如图2所示，熔化炉1包括坩埚2、升降机构11、搅拌桨叶12、炉底14、炉底支撑机构15。
坩埚2布置在炉底14上，用于容纳玻璃原料10。坩埚2可采用莫来石-刚玉质坩埚，这样的熔化坩埚可重复使用，从而能够大大降低生产成本。此外，其他类型的坩埚也是可行的。
升降机构11可进行升降，从而可带动炉底14进行运动。此外，当炉底支撑机构15位于炉底14下方时，升降机构11仅可带动炉底14在炉底支撑机构15之上的空间局进行上下运动。
搅拌桨叶12安装在熔化炉1的炉顶，对玻璃熔液进行搅拌。搅拌桨叶12可以在竖直方向移动，从而停留在不同的位置执行搅拌作业。
升降机构11、搅拌桨叶12、炉底支撑机构15是受控部件，可被控制，例如可根据PLC的控制参数进行动作。
此外，熔化炉1还包括炉壳、炉衬、炉顶和发热元件等。
成型机3的作用是将熔化炉1中坩埚2内的高温玻璃熔液向输送装置8内的模具9浇注成型。成型机3包括压板、抱箍、平移机构、升降机构和翻转倒料机构，成型机3的这些部件是受控部件，可被控制，例如可根据PLC的控制参数进行动作。成型机3通过平移机构、升降机构和翻转倒料机构能够将坩埚2抱住进行水平、上下移动及翻转动作，从而实现将熔化炉1中坩埚2内的高温玻璃熔液向输送装置8内的模具9浇注成型。
图3示出根据本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统的框图。
如图3所示，根据本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统300包括：工控机310、可编程温控仪320、可编程逻辑控制器330。
工控机310对整个控制系统300进行总体控制。例如，工控机310可具体通过安装的组态软件进行总体控制。
在熔化炉1、退火炉5、晶化炉6中分别安装可编程温控仪320，以对熔化炉1、退火炉5、晶化炉6的温度进行控制。
可编程逻辑控制器330连接到熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、输送装置8以对熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、输送装置8进行控制。
工控机310连接到可编程温控仪320，以从可编程温控仪320接收熔化炉1、退火炉5、晶化炉6的温度信息，并且可将温度控制参数发送到可编程温控仪320，从而可编程温控仪320基于这些温度控制参数对熔化炉1、退火炉5、晶化炉6的温度进行控制。此外，工控机310还可读取可编程温控仪320的当前的控制参数。控制参数可以是可编程温控仪320中的比例积分微分（PID）控制参数、温度曲线的设定值等。
工控机310还连接到可编程逻辑控制器330，从而将控制参数提供给可编程逻辑控制器330从而可编程逻辑控制器330基于接收的控制参数对熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、输送装置88进行控制，并且可从可编程逻辑控制器330接收熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、输送装置88的状态参数。
具体地说，可编程逻辑控制器连接到熔化炉1、成型机3、退火炉5、晶化炉6、输送装置88的被控部件，以从这些被控部件接收状态参数以及将控制参数发送到被控部件。
熔化炉1的被控部件包括升降机构11、搅拌桨叶12、炉底支撑机构15。成型机3的被控部件包括压板、抱箍、平移机构、升降机构和翻转倒料机构。退火炉5的被控部件包括炉门，炉门可被控制打开或关闭。晶化炉6的被控部件包括炉门，炉门可被控制打开或关闭。输送装置8的被控部件包括驱动机构，可通过控制输送装置8的驱动机构来控制输送装置8按预定轨迹行进。
此外，所述控制系统还包括打印机。工控机310连接到打印机以根据需要打印信息。
此外，工控机可通过RS485接口连接到可编程逻辑控制器，并且工控机可通过RS485接口连接到可编程温控仪。
根据本实用新型的超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，在使用可编程逻辑控制器和可编程温控仪的同时，通过工控机进一步进行整体控制，从而整个系统具有良好的扩展性能，可方便的通过软硬件的扩展实现更多的控制功能。
虽然已经参照本实用新型的示例性实施例具体示出并描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节上的改变。
Claims (10)
1.一种超低膨胀微晶玻璃生产线的控制系统，所述超低膨胀微晶玻璃生产线包括熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉，其特征在于所述控制系统包括：工控机、可编程温控仪、可编程逻辑控制器，
其中，工控机连接到可编程温控仪和可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器连接到熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，熔化炉、退火炉、晶化炉中分别安装有可编程温控仪，工控机分别连接到安装在熔化炉、退火炉、晶化炉中的各个可编程温控仪，以从各个可编程温控仪接收温度信息以及将温度控制参数发送到各个可编程温控仪。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器连接到熔化炉、成型机、退火炉、晶化炉的被控部件，以从被控部件接收状态参数来发送到工控机以及将从工控机接收的控制参数发送到被控部件。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括打印机，工控机连接到打印机。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器连接到熔化炉的作为被控部件的升降机构、搅拌桨叶、炉底支撑机构。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器连接到成型机的作为被控部件的压板、抱箍、平移机构、升降机构和翻转倒料机构。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器连接到退火炉的作为被控部件的炉门。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，可编程逻辑控制器连接到晶化炉的作为被控部件的炉门。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，工控机通过RS485接口连接到可编程逻辑控制器。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，工控机通过RS485接口连接到可编程温控仪。
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