玻璃生產(chǎn)過程智能控制網(wǎng)絡(luò)方案
2004/6/16 16:21:00
玻璃生產(chǎn)過程智能控制: 玻璃熔窯是典型的大滯后、非線性的不確定性對象,無法用數(shù)學(xué)模型來精確描述,因此用常規(guī)控制方法往往控制不好,采用飛天系統(tǒng)可以實現(xiàn)。整個浮法玻璃自動化系統(tǒng)可以采用分散控制,集中監(jiān)視的方法,玻璃生產(chǎn)過程智能自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖。 系統(tǒng)的特點如下: (1) 操作方式采用分散與集中相結(jié)合方式,即在原料、配料、錫窯、退火窯、包裝、鋼化均可就地控制方式,但亦可集中在中控室內(nèi)進(jìn)行控制(由帶鎖的選擇開關(guān)選擇),而便于操作、監(jiān)視與控制以及減少崗位人員。其檢測和控制均使用BCS并連網(wǎng),進(jìn)入過程級及其顯示裝置,數(shù)據(jù)可共享,各顯示器顯示畫面可互相調(diào)用。 控制層設(shè)備采用東土電信(KYLAND)的KIEN 6000系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成的工業(yè)級光纖冗余環(huán)網(wǎng)。將窯頭、錫腿等控制單元連接成一個光纖環(huán)網(wǎng)。當(dāng)一段網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時,啟動冗余功能。確保網(wǎng)絡(luò)暢通。 (2) 統(tǒng)一考慮,但可分步實施,例如可先上關(guān)鍵的配料和熔窯系統(tǒng),以收到較大效果。 (3) 三級自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),即包括檢測儀表執(zhí)行器、各種電氣設(shè)備、馬達(dá)控制中心、調(diào)速裝置、工業(yè)電視等的檢測驅(qū)動級L1以及BCS組成的設(shè)備控制級L2的基礎(chǔ)自動化以及作為監(jiān)控級L3的過程自動化。 (4) 管控一體化。系統(tǒng)可包括某些管理功能,如質(zhì)量分析、統(tǒng)計以及計劃編制,以及在廠長室和調(diào)度室監(jiān)視等。 (6) 工業(yè)電視進(jìn)網(wǎng)絡(luò)與EICC四電(傳動、儀表、計算機(jī)、通信)一體化,而組成典型的具有多媒體技術(shù)的最新系統(tǒng)。CCD工業(yè)電視將通過BCS進(jìn)入EICC系統(tǒng)。 (7) 使用大容量(硬盤1.7G,內(nèi)存16M以上)工業(yè)PC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的過程計算機(jī),不僅節(jié)省投資且增加靈活性。 (8) 使用IE一體化設(shè)備。即全PLC系統(tǒng),不僅成本比DCS低,且儀電設(shè)備一體化而減少備件。 (9) 使用人工智能技術(shù)(模糊控制或?qū)<蚁到y(tǒng))來控制關(guān)鍵設(shè)備熔窯的操作,以達(dá)到節(jié)能降耗和延長窯的壽命,使沒有經(jīng)驗的操作人員也可達(dá)到熟練操作人員水平。使用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)預(yù)測玻璃質(zhì)量,以便及時修正配料和采取其他措施,還可改變工藝參數(shù)后,預(yù)測生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo),以便決策和強(qiáng)化生產(chǎn)。此外,傳統(tǒng)的控制都是PID方式,但在實踐中難以適應(yīng)眾多干擾和負(fù)荷變化,特別是隨著生產(chǎn)的推移,往往出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥門不靈活,閥徑過大,而使控制質(zhì)量不能滿足,振蕩等出現(xiàn),而導(dǎo)致不能使用,最后變成手動控制,而國內(nèi)外均用模糊控制來解決,它是按人工操作規(guī)則模糊化和優(yōu)化,它不僅使在不更換任何設(shè)備下自動化重新成為可能(因為一般要更換調(diào)節(jié)閥很困難,這是由于不僅價格貴,且須停產(chǎn)安裝,甚至切割管道制作縮管以適應(yīng)閥徑要求,而難以實現(xiàn))。而且調(diào)節(jié)質(zhì)量比之PID更好,例如調(diào)節(jié)時間、衰減度、波動次數(shù)、控制質(zhì)量對干擾的適應(yīng)均優(yōu)越很多,它特別適合于調(diào)節(jié)熱煤氣閘板控制窯溫的情況,因為熱煤氣閘板積有焦油而不靈活,此外,還可利用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)來使燃燒最優(yōu),即空氣-燃料配比最優(yōu)而火焰溫度最高,解決因無法測量熱煤氣流量而難以實現(xiàn)空-燃比控制的難題。 (10) 使用新的方案與新的先進(jìn)控制方法。(有些方法屬于本公司獨有技術(shù),這里就不介紹了)使用以成本最低為目標(biāo)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型進(jìn)行配料計算以降低成本,增加市場競爭能力。
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