基于OPC的玻璃窑炉控制系统设计(2)
5. 结论 25
致谢 26
参考文献 27
1．绪论
1.1. 课题的研究背景
在最近的20年来里，玻璃电熔迅速发展推广。美国的玻璃熔窑有约一半配备了电助熔，并且还在不断的增加，数字从早期的300kW提高到目前的800〜1500千瓦。发展趋势一直没有停止过，到目前为止已经有了超级电助熔。目前全球大约有有100座全电熔化炉，大小从4t/d至120t/d。每年这个数字会增加若干，上述两种窑炉都在不断地发展中。
在现在，电熔方法是玻璃制造最主要的制造方法，它具有许多突出的优点，例如热效率可高达80％〜85％，节能，无污染，消除污染，改善工作条件。熔化出来的玻璃溶液成分均匀，产品质量高，易于实现自动化的生产过程。因此，国外的玻璃电熔技术在过去一段时间已经在迅速的发展推广。在一些发达国家，已广泛应用于光学玻璃，硼硅酸盐玻璃，铅玻璃，氟化物玻璃，容器玻璃及玻璃纤文的生产，该生产技术已经趋于成熟。
由于全球经济世界的相互融合，国外耐火材料企业集团继续以合资，独资，控股等方式合作方式进入中国市场，中国企业必须走出去。即使在国内，相关公司最终面对的竞争对手也注定是外国公司。虽然中国于2006年9月取消了出口退税政策，其中包括耐火制品，但参与国际竞争，鼓励耐火材料企业改进技术和生产效率，提高耐火材料资源的利用率，加强社会节约意识，资源消耗等的控制中起到积极的推动作用。
1.2. 在最近几年，完成并投入使用的玻璃窑炉设备，一般都是通过智能仪表控制技术建立温度控制系统。在温度控制系统的选择方面，是由一个硬件模块来实现PID控制，这种由硬件PID控制方法来实现的控制系统控制精度高，可降低温度超调量，可以满足工艺要求。
选择研究本课题的目的就是为了迎接当下的挑战。我们将运用模块化的大型可编程逻辑控制器（PLC）来设计新的玻璃窑炉控制系统。
玻璃窑炉控制系统的设计，实际上是考虑客户对玻璃熔炉的投资需求，包括炉体寿命和运行文护成本;玻璃窑炉技术选择，节能减排的理念;以及环保，健康和安全相关的法律法规。然后，按照程序的步骤必须提交一个完整的设计，以确保所有重要的过程炉性能指标都能实现。
研究本课题是为了探讨我国目前玻璃熔窑控制精度差，能源浪费大，劳动强度高，产品质量差，产量低的现状的解决方法。我们仿真设计基于OPC的玻璃窑炉控制系统，实现让其更高效，更精确，更自动化运行的想法。
温度控制系统由PLC来完成，输入和输出接口，可直接指定一个不同的信号模块，程序员有很高的灵活性。因此，玻璃熔窑温度控制系统设计的重点是采用新技术，新设备，新的控制方法和新的控制算法来更好的实现生产目的。
1.3. 论文的目的和意义
我国目前对于大型玻璃熔窑的控制一般是基于模拟仪表监控，手动控制来实现的，一些新炉，控制精度差，能源浪费，劳动强度高，质量差，产量低，从而建立实现一个高效高质的玻璃熔炉自动生产线是必要的。
温度是在生产过程中的一个十分重要的过程参数，在玻璃窑炉的工艺中，温度的精确控制往往决定了产品的质量。因此，控制玻璃熔炉的首要任务是完善自动化控制的内部工作温度自动控制。
目前，对温度的控制采用PID控制居多。这种方法操作起来十分简单，方便实施，像玻璃熔炉这样的大滞后，大惯性和大时变的温度控制系统，采用传统的PID控制，同一组的控制参数控制都需要不同的玻璃窑工艺，虽然有时会出现控制的超调量大，节时间长，一组调优参数不能完全满足不同的玻璃窑工艺的要求，很容易产生大的超调。各种过程控制和评估信号容易量化等缺点，但综上所述，他还是能基本满足生产要求。近年来，该控制系统陆续建成并投入玻璃窑炉设备的使用当中，通过一些智能仪表，使温度控制系统达到相当高的控制水平。大多数的温度控制系统的温度的选择或由硬件模块执行都是由PID控制，由硬件PID控制方法来实现使控制精度高，降低超调量，足以满足生产工艺要求。