读了三年的大学,然而大多数人对本专业的认识还是不够，所以对本专业掌握并不是很理想。今年暑假，学院为了使我们更多了解自动化在机电产品、设备，提高对机电工程制造技术的认识，加深自动化在工业各领域应用的感性认识，开阔视野，了解相关设备及技术资料，熟悉典型零件的加工工艺，特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备，生产技术较先进的工厂进行生产操作实习。

为期两周的生产实习，我们先后去过了洛阳浮法玻璃有限责任有限公司，河南三鹿花花牛乳业有限公司，思达高科公司，郑州纺织机械股份有限公司。了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。{dy}次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在测量温度气压液位设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足，为后续专业课学习和毕业设计打好基础。

由于本人专业是电气自动化，故下述将以自动控制、检测技术、PLC及DCS方面加以论述。

关键词：浮法玻璃；DCS；减量称量法；PLC；现场总线；智能控制

1 简介

洛玻始建于1956年，经过40多年的建设和发展，已成为集科研开发、生产经营、进出口贸易、金融、证券于一体的大型企业集团，拥有{gjj}技术中心和集团财务公司，总资产49亿元人民币，是世界三大浮法玻璃工艺之一——"洛阳浮法"的诞生地，是目前国内{wy}一家同时具备0.7㎜～25㎜生产能力的大型玻璃制造企业。公司现在拥有13条现代化的浮法玻璃生产线，年产多种色调、多种规格的优质浮法玻璃1800多万重量箱。经过不断的创新，洛玻在浮法玻璃和技术加工玻璃方面取得了优势和经验，拥有前中国中西部生产能力{zd0}的综合性玻璃深加工基地，拥有先进的高科技生产工艺和技术装备。产品包括车用安全玻璃、建筑安全玻璃、装饰玻璃等系列，年综合加工能力1000万平方米。公司具有国家一级资质幕墙施工资格，参与施工的工程先后获得四项鲁班奖。

2 玻璃生产工艺

目前我国使用量{zd0}的平板玻璃，按其制造工艺的区别分为三种，即引上法平板玻璃、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。前两种工艺主要生产5mm以下的薄玻璃，用于一般工业与民用建筑的门窗。这两种平板玻璃平整度与厚薄差均较差，仅可满足封闭与采光的要求，不能用来作深加工处理，尤其不宜用于制作各种镀膜玻璃，但其具有价格低廉的优势，仍较广泛使用于低档建筑工种。浮法玻璃是采用当今{zxj}工艺生产的平板玻璃，各种性能均优于其他工艺生产的平板玻璃，产品厚度可在0.75~25mm范围，能满足建筑工程的不同需求，宜用于制造各种深加工玻璃，既可用于工业与民用建筑，也可用于宾馆饭店等xx建筑。

浮法工艺是我们到洛玻集团学习的一个很重要的环节，为了能更深刻的学习智能控制在玻璃制作工艺中的应用，首先我们对玻璃制作工艺进行了比较详细的学习。

制作玻璃需要三大工序进行，如图:（略）

2.1 原料制备

2.1.1 玻璃成分
SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O+K20
由于一些原料有其特殊之处，所以在各个工序中都要对其加以克服才能顺利而又合理的制作出合乎要求的玻璃。由于SiO2的熔点过高，大约在1710度，所以就要加入适量的氧化钙和氧化钾来降低熔点，而这两种原料有相对比较贵，容易提高制作成本，就适量加一些氧化铝，还有其他的一些原料加入，都有其中的用意，每一种原料的加入都是有原因的。

2.1.2 玻璃原料
主要有：硅砂 石灰石 纯碱 长石
辅助原料：着色剂 金属氧化物
助熔剂：萤石 CaF2
澄清剂：碳

2.1.3 配合料的制备
1）粉料仓
上部：立方体 钢筋混凝土结构
下部：角锥体 钢板结构
2）输送设备
间歇式：汽车、叉车、铲车、吊车
连续式机械输送：皮带输送机、斗式提升机、溜管
气力输送：压送式、吸入式
3）称量设备:
电子称：特点是快速准确
误差值：减量称量法
减量称量法是根据具体操作实践中反复的修改而得出来的最合适的方法进行误差最小化。

2.2 玻璃的熔化

熔化：把均匀的备料经过高温变化成合适成型的玻璃液。

温度点的控制：熔化前段玻璃液 1300C-1100C
成型： 1100C-600C
熔窑：箱式蓄热式横火焰室

熔化过程如图：（略）

2.3 玻璃成型

浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平，形成上下表面平整，硬化、冷却后被引上过渡辊台。

辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑。经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。

浮法与其他成型方法比较，其优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋，厚度均匀，上下表面平整，互相平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全现机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃，退火时喷涂膜玻璃，冷端表面处理等。

3 浮法玻璃生产线上的关键技术

3.1 玻璃配料系统技术 采用SIEMENS S7系列PLC
·配料料方优化
·水分和重量补正
·神经元专家系统质量预测
3.2 玻璃熔窑系统技术
·全保温技术:使用新型耐火材料,合理优化砖材匹配,改造熔窑结构
·窑温模糊自动控制
·采用神经元网络实现空气-燃料比例{zy}化
·采用相遇煤气法自动换向
3.3 锡槽系统技术
·玻璃成型保温技术的开发研究
·采用模糊控制进行温度监控
·采用专家系统进行锡槽设备诊断
·开发锡槽智能电加热系统
·开发一套完整的锡槽监控系统
3.4 退火窑系统技术
·退火窑保温技术的开发
·采用模糊控制对退火窑进行温度监控
·开发退火窑智能电加热系统
·采用人工智能方法进行退火窑设备诊断
·开发一套完整的退火窑监控系统

4 智能自动化技术在玻璃生产线上的应用

4.1 玻璃生产设备优化操作
利用人工智能的方法,对玻璃生产线上的设备优化操作.
4.2 玻璃质量预测
利用人工智能的方法,通过对玻璃原料和生产过程的分析,能够预测玻璃质量.
4.3 浮法玻璃生产线设备诊断
利用人工智能中的专家系统能够对现场各种因素的综合分析,对出故障的玻璃设备进行诊断,分析出故障的原因,并给出相应的解决办法.
4.4 玻璃配料自动计算及优化
根据玻璃原料各组分的化学成分,价格及玻璃配方,能自动地计算出各组分的定量给定值,并且在保证质量不受影响的前提下使整个所用原料总量价格{zd1},从而降低玻璃成本.

5 各工段控制系统并能联网集中监控

5.1 配料智能自动化系统
(1) 自动xx称量各种原料
(2) 部分原料水分在线测量和自动调节湿基量
(3) 使用配料专家系统进行原料各分量重量设定
(4) 配料时序自动控制,设备起停,连锁和顺序控制
(5) 混合料加水自动控制
(6) 窑头料仓料位自动控制
(7) 全线安全联锁和事故报警
(8) 控制流程画面显示
(9) 打印报表和数据记录
(10) 防止配错料及配错后处理
(11) 数据通讯,包括和厂管理计算机,系统内部等通讯
5.2 玻璃熔窑智能自动化系统
玻璃窑炉智能自动化系统具体功能包括:
·熔窑火焰自动换向
·智能炉压调节
·液面控制
·智能炉温调节,采用模糊控制的方法
·空燃比寻优,采用神经元网络及专家系统
5.3 锡槽智能自动化系统
·数据采集
·自动控制,温度采用模糊控制方法
·数据显示
·数据记录,包括打印报表,历史数据以屏幕硬拷贝
·技术计算
·技术通讯,能全厂联网
5.4 退火窑智能自动化系统
·采用先进可靠低成本PLC作为控制设备
·管控一体化
·使用大容量工业PC代替传统的过程计算机
·使用人工智能技术进行控制

6 DCS在浮法玻璃生产线中的应用

浮法玻璃生产线上使用的DCS主要使用范围在熔化成形和退火三个工段，以顺序控制和时序控制为主的原料和冷端两个重要的生产工段通常采用PLC 处理，但随着DCS熔窑温度控制系统时通常有以热点温度为主其他各小炉碹顶温度为辅的加权控制和各小炉碹顶温度独立控制两种方式，由于浮法玻璃熔窑的大热容特性使得温度控制系统具有较大的惯性和较大的滞后，加之熔窑的温度通常采取碹顶检。如图:（略）测方式不能反映出玻璃液的温度以及换向过程中的扰动影响等因素在实际应用中均不能获得理想的控制效果........

（以下部分略）

【来源】