圖11 玻璃生產(chǎn)過程智能自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的特點(diǎn)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。

(2) 統(tǒng)一考慮，但可分步實(shí)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(yàn)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(shí)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?yàn)橐话阋鼡Q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(shí)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?yàn)闊崦簹忾l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(shí)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(dú)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。

A：過程自動化

主要作為監(jiān)控整個生產(chǎn)過程，其主要功能為：

（1）數(shù)據(jù)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(shù)的時系列數(shù)據(jù)，手動輸入的參數(shù)，實(shí)行實(shí)況收集。

（2）生產(chǎn)工藝參數(shù)的設(shè)定。例如鋼化玻璃生產(chǎn)需要對下位機(jī)進(jìn)行設(shè)定鋼化參數(shù)（壓力、玻璃和風(fēng)嘴間距離、功率等）、運(yùn)動參數(shù)（振蕩時間、速度、加速度等）、調(diào)節(jié)參數(shù)（每一區(qū)段的加熱溫度和時間等），它是根據(jù)玻璃厚度、規(guī)格等來選擇的，我國某廠從瑞士SATTIN引進(jìn)的鋼化玻璃生產(chǎn)線有31種規(guī)范，即31套數(shù)，這些都是存儲在上位機(jī)中，使用時調(diào)出。

（3）模型運(yùn)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(yīng)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(diào)節(jié)品質(zhì)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******比值問題，它采用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的方法。

（5）質(zhì)量預(yù)測。它采用統(tǒng)計方法建?；蛏窠?jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法，采用配料時及所采用的工藝參數(shù)就可預(yù)測平板玻璃的質(zhì)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(shù)，強(qiáng)化生產(chǎn)，也可利用此模型來預(yù)測，以便決策。

（6）數(shù)據(jù)顯示。包括工藝參數(shù)的時系列數(shù)據(jù)、瞬時數(shù)據(jù)、工藝流程圖及關(guān)鍵的動態(tài)數(shù)據(jù)、報警狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、各種報表、專門顯示、模型顯示、設(shè)定數(shù)據(jù)、存儲的工藝參數(shù)、曲線、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)程查詢等等。

（7）數(shù)據(jù)記錄。包括班報、日報、月報、報警報告等打印，數(shù)據(jù)及圖形