玻璃自動化生產中的熔窯是典型的大滯後、非線性的不確定性對象，無法用數學模型來精確描述，因此用常規控製方法往往控製不好，采用飛天配料控製係統可以實現。整個浮法玻璃自動化智能配料係統可以采用分散控製，集中監視的方法。

係統的特點如下：

(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、鋼化均可就地控製方式，但亦可集中在中控室內進行控製(由帶鎖的選擇開關選擇)，而便於操作、監視與控製以及減少崗位人員。其檢測和控製均使用BCS並連網，進入過程級及其顯示裝置，數據可共享，各配料顯示器顯示畫麵可互相調用。

(2) 統一考慮，但可分步實施，例如可先上關鍵的智能配料和熔窯係統，以收到較大效果。

(3) 三級自動化係統結構，即包括檢測儀表執行器、各種電氣設備、馬達控製中心、調速裝置、工業電視等的檢測驅動級L1以及BCS組成的設備控製級L2的基礎自動化以及作為監控級L3的過程自動化。

(4) 管控一體化。係統可包括某些管理功能，如質量分析、統計以及計劃編製，以及在廠長室和調度室監視等。

(6) 工業電視進網絡與EICC四電(傳動、稱重儀表、計算機、通信)一體化，而組成典型的具有多媒體技術的最新係統。CCD工業電視將通過BCS進入EICC係統。

(7) 使用大容量(硬盤1.7G，內存16M以上)工業PC代替傳統的過程計算機，不僅節省投資且增加靈活性。

(8) 使用IE一體化設備。即全PLC係統，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(模糊控製或專家係統)來控製關鍵設備熔窯的操作，以達到節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，還可改變工藝參數後，預測生產技術指標，以便決策和強化生產。此外，傳統的控製都是PID方式，但在實踐中難以適應眾多幹擾和負荷變化，特別是隨著生產的推移，往往出現調節閥門不靈活，閥徑過大，而使控製質量不能滿足，振蕩等出現，而導致不能使用，最後變成手動控製，而國內外均用模糊控製來解決，它是按人工操作規則模糊化和優化，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閥很困難，這是由於不僅價格貴，且須停產安裝，甚至切割管道製作縮管以適應閥徑要求，而難以實現）。而且調節質量比之PID更好，例如調節時間、衰減度、波動次數、控製質量對幹擾的適應均優越很多，它特別適合於調節熱煤氣閘板控製窯溫的情況，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，即空氣－燃料配比最優而火焰溫度最高，解決因無法測量熱煤氣K8凯发登录入口而難以實現空－燃比控製的難題。

(10) 使用新的方案與新的先進控製方法。（有些方法屬於本公司獨有技術，這裏就不介紹了）使用以成本最低為目標的優化數學模型進行智能配料計算以降低成本，增加市場競爭能力。

過程自動化配料

主要作為監控整個生產過程，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係列數據，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）、調節參數（每一區段的加熱溫度和時間等），它是根據玻璃厚度、規格等來選擇的，我國某廠從瑞士SATTIN引進的鋼化玻璃生產線有31種規範，即31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，配料優化（最低成本）模型等。

（4）高級控製和人工智能應用。包括爐溫模糊控製、爐壓模糊控製、配料模糊控製等，它解決常規PID控製難以解決的在滯後、閥門直徑過大、不靈活、非線性的對象和係統的振蕩、以及調節品質不良等。人工智能另一個用途是燃料-空氣比例自尋優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。它采用統計方法建模或神經元網絡方法，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後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，也可利用此模型來預測，以便決策。

（6）數據顯示。包括工藝參數的時係列數據、瞬時數據、工藝流程圖及關鍵的動態數據、報警狀態數據、曆史數據查詢、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，計劃編製，廠長室和調度室遠距離監視生產過程等。

基礎自動化控製

下麵以熔窯為例說明。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）窯壓模糊自動控製；（3）各段溫度模糊專家係統控製；（4）采用神經元網絡實現空-燃比優化控製；（5）火焰自動換向；（6）玻璃液麵自動控製；（7）溫度液位、煤氣或重油和空氣壓力報警等。

熔窯控製點數：AI：13點 AO：7點 DI：58點 DO：16點

根據控製要求，選擇模糊控製、神經元網絡、專家係統三個人工智能開發軟件平台。

然後，再參考飛天係統價格表就可計算出熔窯智能自動化配料係統的工程費用了。

C．采用該配料控製係統企業獲得的效益

平板玻璃生產過程自動化，可節約能源15%-20%，提高產量和收得率至少5%，此外，還節省人力和減少崗位人員等而獲得重大的經濟效益。下麵以北京平板玻璃集團公司為例說明。

（1）在公司投入使用後，由於提高玻璃質量，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

通過智能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製等手段，使玻璃成品率提高30%，每年可多生產5.1萬重量箱玻璃，年創效益300萬元左右，並且使優質率提高5%，由原來的5%提高到10%，即能多生產8.5萬重量箱優質玻璃，創經濟效益100萬元。

（3）降低產品成本，每年公司新增利潤482萬元。

①通過玻璃智能配料優化，可節約購買原料費用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，那麽就可節約56萬元。

②通過節能降耗降低成本426萬元。

a、減少燃料消耗15%，節約用煤8100噸，節約開支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，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，每年節約用錫1噸，價值20萬元。

c、節約用電

在錫槽和退火窯采用智能電加熱係統和溫度模糊控製以及變頻裝置可節約用電15%，每年可節電560萬kwh，降低電費280萬元。

（4）減少黑煙的生成，保護環境。基本上看不到黑煙冒出。

（5） 提高窯體壽命，平均年節約資金700萬元。

由原來的4年提高到5-6年，以壽命提高1年計，每年多生產170萬重量箱玻璃。可為企業節約700萬元以上。

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