1、玻璃生產過程智能控制    玻璃生產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，無法用數學模型來精確描述，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。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，玻璃生產過程智能自動化系統(tǒng)結構見圖11。  圖11 玻璃生產過程智能自動化系統(tǒng)結構系統(tǒng)的特點如下：(1) 操作方式采用分散與集中相結合方式，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進行控制(由帶鎖的選擇開關選擇)，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

2、BCS并連網，進入過程級及其顯示裝置，數據可共享，各顯示器顯示畫面可互相調用。(2) 統(tǒng)一考慮，但可分步實施，例如可先上關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)結構，即包括檢測儀表執(zhí)行器、各種電氣設備、馬達控制中心、調速裝置、工業(yè)電視等的檢測驅動級L1以及BCS組成的設備控制級L2的基礎自動化以及作為監(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，如質量分析、統(tǒng)計以及計劃編制，以及在廠長室和調度室監(jiān)視等。(6) 工業(yè)電視進網絡與EICC四電(傳動、儀表、計算機、通信)一體化，而組成典型的具有多媒體技術的最新系統(tǒng)。CCD工業(yè)電視將通過BCS進入EICC系統(tǒng)

3、。(7) 使用大容量(硬盤1.7G，內存16M以上)工業(yè)PC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的過程計算機，不僅節(jié)省投資且增加靈活性。(8) 使用IE一體化設備。即全PLC系統(tǒng)，不僅成本比DCS低，且儀電設備一體化而減少備件。(9) 使用人工智能技術(模糊控制或專家系統(tǒng))來控制關鍵設備熔窯的操作，以達到節(jié)能降耗和延長窯的壽命，使沒有經驗的操作人員也可達到熟練操作人員水平。使用神經元網絡技術預測玻璃質量，以便及時修正配料和采取其他措施，還可改變工藝參數后，預測生產技術指標，以便決策和強化生產。此外，傳統(tǒng)的控制都是PID方式，但在實踐中難以適應眾多干擾和負荷變化，特別是隨著生產的推移，往往出現調節(jié)閥門不靈活，閥徑過大，而使

4、控制質量不能滿足，振蕩等出現，而導致不能使用，最后變成手動控制，而國內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備下自動化重新成為可能（因為一般要更換調節(jié)閥很困難，這是由于不僅價格貴，且須停產安裝，甚至切割管道制作縮管以適應閥徑要求，而難以實現）。而且調節(jié)質量比之PID更好，例如調節(jié)時間、衰減度、波動次數、控制質量對干擾的適應均優(yōu)越很多，它特別適合于調節(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，還可利用神經元網絡來使燃燒最優(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空燃比控制的難題。(10) 使用新的方案與新的

5、先進控制方法。（有些方法屬于本公司獨有技術，這里就不介紹了）使用以成本最低為目標的優(yōu)化數學模型進行配料計算以降低成本，增加市場競爭能力。A：過程自動化主要作為監(jiān)控整個生產過程，其主要功能為：（1）數據采集。包括整個工藝過程如粉碎、配料、熔化、成型、切栽和裝箱各工序的工藝參數的時系列數據，手動輸入的參數，實行實況收集。（2）生產工藝參數的設定。例如鋼化玻璃生產需要對下位機進行設定鋼化參數（壓力、玻璃和風嘴間距離、功率等）、運動參數（振蕩時間、速度、加速度等）、調節(jié)參數（每一區(qū)段的加熱溫度和時間等），它是根據玻璃厚度、規(guī)格等來選擇的，我國某廠從瑞士SATTIN引進的鋼化玻璃生產線有31種規(guī)范，即3

6、1套數，這些都是存儲在上位機中，使用時調出。（3）模型運算。例如配料計算模型，配料優(yōu)化（最低成本）模型等。（4）高級控制和人工智能應用。包括爐溫模糊控制、爐壓模糊控制、配料模糊控制等，它解決常規(guī)PID控制難以解決的在滯后、閥門直徑過大、不靈活、非線性的對象和系統(tǒng)的振蕩、以及調節(jié)品質不良等。人工智能另一個用途是燃料-空氣比例自尋優(yōu)而解決使火焰溫度最高的最佳比值問題，它采用神經元網絡的方法。（5）質量預測。它采用統(tǒng)計方法建?；蛏窠浽W絡方法，采用配料時及所采用的工藝參數就可預測平板玻璃的質量，解決過去的要等成品出來以后才能知道配料是否正確而不能及時，此外，要改變操作工藝參數，強化生產，也可利用此模

7、型來預測，以便決策。（6）數據顯示。包括工藝參數的時系列數據、瞬時數據、工藝流程圖及關鍵的動態(tài)數據、報警狀態(tài)數據、歷史數據查詢、各種報表、專門顯示、模型顯示、設定數據、存儲的工藝參數、曲線、質量標準以及技術規(guī)程查詢等等。（7）數據記錄。包括班報、日報、月報、報警報告等打印，數據及圖形等顯示的硬拷貝。（8） 數據通信。包括與廠管理計算機、下位機、廠長及調度室計算機或終端通信。（9） 其他管理功能。如設備診斷，計劃編制，廠長室和調度室遠距離監(jiān)視生產過程等。B基礎自動化下面以熔窯為例說明。熔窯基礎自動化功能包括（1）數據采集：窯溫、窯壓、煙道吸力、玻璃液位、煤氣或重油和空氣壓力等；（2）窯壓模糊自動

8、控制；（3）各段溫度模糊專家系統(tǒng)控制；（4）采用神經元網絡實現空-燃比優(yōu)化控制；（5）火焰自動換向；（6）玻璃液面自動控制；（7）溫度液位、煤氣或重油和空氣壓力報警等。熔窯控制點數：AI：13點 AO：7點 DI：58點 DO：16點其BCS結構圖如下表示 根據控制要求，選擇模糊控制、神經元網絡、專家系統(tǒng)三個人工智能開發(fā)軟件平臺。然后，再參考飛天系統(tǒng)價格表就可計算出熔窯智能自動化系統(tǒng)的工程費用了。C采用飛天系統(tǒng)企業(yè)獲得的效益平板玻璃生產過程自動化，可節(jié)約能源15%-20%，提高產量和收得率至少5%，此外，還節(jié)省人力和減少崗位人員等而獲得重大的經濟效益。下面以北京平板玻璃集團公司為例說

9、明。（1）在公司投入使用后，由于提高玻璃質量，降低成本，增加窯爐壽命，每年可新增利潤1582萬元。（2）提高玻璃質量，公司年新增利潤400萬元通過配料中水分和重量補正，質量預測及三大熱工設備的溫度控制等手段，使玻璃成品率提高30%，每年可多生產5.1萬重量箱玻璃，年創(chuàng)效益300萬元左右，并且使優(yōu)質率提高5%，由原來的5%提高到10%，即能多生產8.5萬重量箱優(yōu)質玻璃，創(chuàng)經濟效益100萬元。（3）降低產品成本，每年公司新增利潤482萬元。通過玻璃配料優(yōu)化，可節(jié)約購買原料費用2%，對北京平板玻璃集團公司來說，每年購買原料費用為2760萬元，那么就可節(jié)約56萬元。通過節(jié)能降耗降低成本426萬元。a、減少燃料消耗15%，節(jié)約用煤8100噸，節(jié)約開支226萬元，具體途徑有：·水分補正使熔窯配料易熔化，減少燃料消耗5%·空氣-燃料比例尋優(yōu)，減少燃料消耗10%b、減少錫耗由原來的7g/kg玻璃液，降低到3-4g/kg玻璃液，每年節(jié)約用錫1噸，價值20萬元。c、節(jié)約用電在錫槽和退火窯采用智能電加熱