CN207232776U - 一种玻璃熔窑液位控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃熔窑液位控制系统，涉及玻璃生产控制领域，所述系统包括PLC控制柜、连接PLC控制柜的变频器、连接变频器的加料机、连接加料机的熔窑和设置在熔窑四周的液位传感器，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功能模块和用于模拟量输出的AI模块，所述AO模块连接变频器，所述AI模块连接液位传感器。所述PLC上设有用于控制加料机的手动/自动开关。通过上述实施，本实用新型能替代人工投料，液位控制可达0.01mm的精度，自动加料和手动加料可迅速切换。

Description

一种玻璃熔窑液位控制系统

技术领域

本实用新型涉及玻璃生产控制领域，具体涉及一种玻璃熔窑液位控制系统。

背景技术

在玻璃制品生产过程中，保证熔化状态下的液位稳定具有重要意义，它不仅在窑炉一定熔化能力限制下保证玻璃熔化质量，同时对窑炉热工参数的稳定性有利，因加料量的多少直接波及熔窑内的温度，玻璃液面的稳定与否还直接影响加料机能否为后面的玻璃成型工艺提供重量稳定的料滴，从而影响玻璃制品的合格率，另玻璃液面的波动也加剧了对熔窑壁耐火材料的冲刷和侵蚀，一方面导致窑炉寿命的缩短，另一方面还影响玻璃制品的质量。目前玻璃熔窑添加玻璃配合料通常由人工手工操作，操作人员要经受玻璃熔窑的炙热烘烤，又不容易使填料均匀，导致玻璃熔窑中玻璃溶液不均衡，给玻璃加工带来不利因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种玻璃熔窑液位控制系统，解决现有的熔窑液位控制精度不高的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种玻璃熔窑液位控制系统，所述系统包括PLC控制柜、连接PLC控制柜的变频器、连接变频器的加料机、连接加料机的熔窑和设置在熔窑四周的液位传感器，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、PI D控制模块、用于将整型值转换为工程量的SCALE功能模块和用于模拟量输出的AI模块，所述AO模块连接变频器，所述AI模块连接液位传感器。

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。

为了保证变频器无法工作的时候加料机也能手动工作，进一步地，所述PLC控制柜控制器上设有用于控制加料机的手动/自动开关。

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。

为了使参数设置方便、监控人员能及时得知报警及历史数据方便地查询管理，进一步地，所述人机界面包括参数输入单元、液位报警单元、液位显示单元和历史查询单元。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.替代人工投料，保证了熔窑的进料口和出料口的流量一致；

2.进料均匀，液位控制可达0.01mm的精度；

3.易化，节约燃烧能源2％-8％；

4.减轻了对熔窑壁耐火材料的冲刷和侵蚀；

5.自动加料和手动加料可迅速切换，既可手动断续加料，也可手动连续加料；

6.液位的稳定有组于提高窑炉的实用寿命；

7.方便参数设置、报警查看和历史数据的查询及管理。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是一种玻璃熔窑液位控制系统的结构框图；

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本实用新型作详细说明。

一种玻璃熔窑液位控制系统，所述系统包括PLC控制柜、连接PLC控制柜的变频器、连接变频器的加料机、连接加料机的熔窑和设置在熔窑四周的液位传感器，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、PI D控制模块、用于将整型值转换为工程量的SCALE功能模块和用于模拟量输出的AI模块，所述AO模块连接变频器，所述AI模块连接液位传感器。

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面的非接检测。

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。

为了保证变频器无法工作的时候加料机也能手动工作，进一步地，所述PLC控制柜控制器上设有用于控制加料机的手动/自动开关。

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。

为了使参数设置方便、监控人员能及时得知报警及历史数据方便地查询管理，进一步地，所述人机界面包括所述人机界面包括参数输入单元、液位报警单元、液位显示单元和历史查询单元。所述参数输入单元包括液位值、液位报警的上限值和下限值的输入。

液位传感器将检测到熔窑内的液位转换为4～20mA的电信号输入至PLC控制柜的AI模块，PLC控制柜调用计算模块获取多个传感器液位值的平均值，通过SCALE功能模块将电信号平均值转换为以工程单位表示的界于下限和上限之间的实型值数据，将此实型值数据作为PI D控制模块的反馈值参数输入口；将参数输入单元设置好的生产工艺要求液位值通过交换机传入PLC控制柜，PLC控制柜调用SCALE功能模块将液位设定值转换为工程量的实型值数据，将此实型值数据作为PLC控制柜控制器中PI D控制算法模块的设定值参数输入；在PLC控制柜设定PI D控制算法模块的采样周期、比例增益值、积分时间、死区宽度、PID上下极限值后，PLC控制柜按照设定的参数完成液位的PI D控制算法；将PI D控制模块计算完成的实型值通过UNSCALE功能转换为整型值，通过AO模块送入变频器，调节变频器的输出频率，控制加料机的正反转及转速进而控制加料速度从而达到控制熔窑液位的目的。

OPC服务器获取PLC控制柜的I/0数据信息通过交换机发送给上位机的OPC客户端，客户端获取相关数据的放入存储模块，包括液位信息和报警信息。当液位超过参数设置单元设定的液位上限、低于设置的液位下限时报警，并在上位机上同步显示报警信息。

当变频器无法工作时，通过PLC控制柜PLC控制柜上设置的手动/自动开关来切换为手动操作模式，方便地实现断续/连续加料的手动控制。

Claims (6)

1.一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于：所述系统包括PLC控制柜、连接PLC控制柜的变频器、连接变频器的加料机、连接加料机的熔窑和设置在熔窑四周的液位传感器，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功能模块和用于模拟量输出的AI模块，所述AO模块连接变频器，所述AI模块连接液位传感器。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于，所述液位传感器采用激光进行液位的非接检测。

3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于，所述PLC控制柜上设有用于控制加料机的手动/自动开关。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于，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。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃熔窑液位控制系统，其特征在于：所述人机界面包括参数输入单元、液位报警单元、液位显示单元和历史查询单元。