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玻璃电熔窑投料监控及温度实时控制系统设计

韩孝  
【摘要】:随着玻璃生产技术的快速发展,对玻璃电熔窑的研究越来越广泛。同时,随着我国计算机技术和玻璃工业迅速发展,对玻璃生产过程自动化程度要求不断提高。因此,利用先进的控制技术和设备对玻璃电熔窑投料进行监控以及对温度的精确控制是非常必要的。 目前,多数玻璃电熔窑的投料由自动投料机完成,电熔窑负责对玻璃原料进行熔解,是由多对电极进行加热的。本文对玻璃电熔窑的研究分为以下四个部分:玻璃电熔窑投料过程工艺流程、上位机监控软件WinCC的开发、电熔窑温度模糊自整定PID控制器的设计以及基于OPC技术的温度控制系统设计。 本文首先介绍了玻璃电熔窑投料和温度控制的研究现状、常用的处理方法和检测标准;其次根据玻璃电熔窑投料的工艺流程设计了相应的PLC程序,并应用WinCC软件设计了投料过程的各种监控画面,包含了设备控制画面、设备运行模拟画面、玻璃液温度的实时变化趋势画面等。充分利用了WinCC强大的组态功能,更加方便了对投料过程的监控和管理。 此外,基于温度控制现状和方法,研究了对玻璃电熔窑中玻璃液温度的智能控制。根据传统PID控制理论和模糊控制理论,设计了针对玻璃液温度的模糊自整定PID控制器,并用MATLAB中的Simulink建立了控制系统仿真模型,对模糊自整定PID温度控制系统进行了仿真研究。 最后,对玻璃电熔窑实时温度控制系统进行了研究,通过OPC技术实现了MATLAB环境下的控制算法与现场PLC的通讯,使Simulink中模糊自整定PID控制器能够直接与现场PLC交换数据,从而实时控制电熔窑温度,对复杂系统智能控制具有很大的指导意义。


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