气炼石英砣控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种气炼石英砣控制系统，包括：近端系统，包括：与各炉体对应设置的多个采集系统，其用于采集气炼过程的作业数据；多个配电柜，其对应设置于各炉体近端，每个配电柜包括PLC和HMI，PLC与采集系统对应通信连接，用于对应接收采集系统采集的作业数据，PLC与HMI通信连接，用于将作业数据发送给HMI；和远端系统，包括：工控机，工控机与多个配电柜的HMI通信连接，工控机用于接收HMI读取的作业数据，以及传输参数指令至各个HMI，HMI用于下发参数指令至PLC，通过PLC控制石英砣生产。该技术方案提供了用于气炼石英砣的采集系统与用于控制采集系统和现场生产的器件之间的线路构造，实现危险异常情况的紧急控制，提高了控制效率和产品质量。控制效率和产品质量。控制效率和产品质量。

【技术实现步骤摘要】
气炼石英砣控制系统


[0001]本技术涉及石英砣生产领域，并且更具体地，涉及气炼石英砣控制系统。

技术介绍

[0002]气炼石英砣技术是目前生产石英玻璃的主要技术之一，气炼石英砣使用氢氧焰作为热源，将石英砂熔化来制备石英玻璃砣。
[0003]气炼砣控制系统包括升降系统、下料系统、气体供给系统等部分。各系统独立工作，无法联动工作。若某一系统出问题，其他系统无法自动检测出设备故障，会继续动作，引起产品质量问题。因此生产过程中需要操作人员经常到生产现场对炉膛内的石英砣的砣型进行检查，来判断生产过程是否有异常，并根据生产情况作出相应的参数调整或其他操作。熔炉和操作控制柜距离仪表室距离较远，且数量较多，操作不便，易出错，又无法观察石英砣的实际生长情况，一旦问题不及时处理，将导致不良后果。如若能在仪表室对生产现场的各数据、石英砣的实际情况进行实时监控，实时操控设备，将大大提高操作人员的工作效率以及产品质量。
[0004]因此，如何提升设备自动化程度和产品质量，提高工作效率成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]根据本技术的实施例，提供了一种实现分散控制，集中管理的气炼石英砣控制系统，能够在距离较远的仪表室内实时监控熔炉内砣型变化情况，同时能够对控制系统自由操控，提高操作人员工作效率。
[0006]在本技术提供了一种气炼石英砣控制系统。该控制系统包括：近端系统，包括：与各炉体对应设置的
[0007]多个采集系统，其用于采集气炼过程的作业数据；
[0008]多个配电柜，其对应设置于各炉体近端，每个配电柜包括PLC和HMI，
[0009]所述PLC与所述采集系统对应通信连接，用于对应接收所述采集系统采集的作业数据，
[0010]所述PLC与所述HMI通信连接，用于将作业数据发送给所述HMI；和
[0011]远端系统，包括：
[0012]工控机，其设置于各炉体远端，所述工控机与所述多个配电柜的所述HMI通信连接，
[0013]所述工控机用于接收所述HMI读取的作业数据，以及传输参数指令至各个所述HMI，所述HMI用于下发参数指令至所述PLC，通过所述PLC控制石英砣生产。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述采集系统包括：
[0015]石英砣温度采集系统，其包括设置于炉体内的顶部的红外热成像测温仪，所述红
外热成像测温仪的采集端指向在炉体内的靶托上形成的石英砣，用于采集炉体内石英砣的实时温度信号及图像信号；
[0016]气体供给采集系统，其包括在燃烧器的氢气供应管路和氧气供应管路分别设置的氢气电子流量计和氧气电子流量计；
[0017]下料称重系统，包括设置于储料仓的重力传感器，所述重力传感器用于测量得到从储料仓输出的石英砂的重量。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述红外热成像测温仪与所述工控机通信连接，将所采集的炉体内石英砣的实时温度信号及图像信号以模拟信号形式传输至所述工控机。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，储料仓设置有第一变频器和第一伺服电机，
[0020]所述第一变频器与所述PLC、所述第一伺服电机分别连接，所述第一伺服电机与储料仓的卸料门连接，通过所述第一伺服电机驱动卸料门启闭。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，炉体内的靶托底端连接的底杆连接设置有第二变频器和第二伺服电机，
[0022]所述第二变频器与所述PLC、所述第二伺服电机分别连接，所述第二伺服电机与底杆底端连接，通过所述第二伺服电机驱动底杆旋转；
[0023]底杆的底部连接有沿底杆径向延伸的机械臂，机械臂的一端与底杆的下部连接，另一端与沿竖直方向延伸的轨道连接，
[0024]在机械臂的另一端处连接设置有第三变频器和第三伺服电机，
[0025]所述第三变频器与所述PLC、所述第三伺服电机分别连接，通过所述第三伺服电机驱动机械臂沿轨道移动。
[0026]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述近端系统和所述远端系统之间设置为在后优先控制。
[0027]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述HMI具有，HMI显示界面，用于在近端对对应的炉体的作业数据进行显示；
[0028]通过所述HMI显示界面显示的作业数据，判断生产过程是否有异常，并根据生产情况通过所述HMI做出相应的参数调整指令。
[0029]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述远端系统还包括，工控机显示界面，用于在远端对各炉体的作业数据进行显示；
[0030]通过所述工控机显示界面显示的作业数据，判断生产过程是否有异常，并根据生产情况通过所述工控机做出相应的参数调整指令。
[0031]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述PLC与所述HMI通过RS232接口连接通讯；
[0032]所述PLC与所述采集系统、第一变频器、第二变频器和第三变频器通过RS485接口连接通讯。
[0033]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述HMI与所述工控机通过以太网连接通讯。
[0034]本技术的气炼石英砣控制系统，提供了用于气炼石英砣的采集系统与用于控
制采集系统和现场生产的器件PLC、HMI和工控机之间的线路构造，实现既可以通过HMI在气炼石英炉近端进行操控，也可以通过工控机在气炼石英炉远端进行操控。使得在距离较远的工控机就可以获知气炼过程的作业数据，观察炉膛内石英砣砣型变化情况，且可以实时根据气炼过程的作业数据操控现场设备而无需操作人员到现场，使得在石英砣成型出现偏差或者出现危险异常情况时，能够及时处理，紧急控制，提高了控制效率和产品质量。
[0035]并且，通过工控机控制多个配电柜，实现对多个炉体的一对多控制，提高操作人员工作效率。
[0036]从而，本技术提供一种气炼砣熔炼的高自动化程度的生产系统，其生产效率高，同时节约生产原料、能源的损耗，降低人工成本，也可灵活对应不同规格直径的石英砣的生产。
[0037]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0038]结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0039]图1示出了本技术的实施方式提供的气炼石英控制系统的示意图；
[0040]图2示出了本技术的实施方式提供的气炼石英控制系统的连接线路示意图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气炼石英砣控制系统，其特征在于，包括：近端系统，包括：与各炉体对应设置的多个采集系统，其用于采集气炼过程的作业数据；多个配电柜，其对应设置于各炉体近端，每个配电柜包括PLC和HMI，所述PLC与所述采集系统对应通信连接，用于对应接收所述采集系统采集的作业数据，所述PLC与所述HMI通信连接，用于将作业数据发送给所述HMI；和远端系统，包括：工控机，其设置于各炉体远端，所述工控机与所述多个配电柜的所述HMI通信连接，所述工控机用于接收所述HMI读取的作业数据，以及传输参数指令至各个所述HMI，所述HMI用于下发参数指令至所述PLC，通过所述PLC控制石英砣生产。2.根据权利要求1所述的气炼石英砣控制系统，其特征在于，所述采集系统包括：石英砣温度采集系统，其包括设置于炉体内顶部的红外热成像测温仪，所述红外热成像测温仪的采集端指向在炉体内的靶托上形成的石英砣，用于采集炉体内石英砣的实时温度信号及图像信号；气体供给采集系统，其包括在燃烧器的氢气供应管路和氧气供应管路分别设置的氢气电子流量计和氧气电子流量计；下料称重系统，包括设置于储料仓的重力传感器，所述重力传感器用于测量得到从储料仓输出的石英砂的重量。3.根据权利要求2所述的气炼石英砣控制系统，其特征在于，所述红外热成像测温仪与所述工控机通信连接，将所采集的炉体内石英砣的实时温度信号及图像信号以模拟信号形式传输至所述工控机。4.根据权利要求2所述的气炼石英砣控制系统，其特征在于，储料仓设置有第一变频器和第一伺服电机，所述第一变频器与所述PLC、所述第一伺服电机分别连接，所述第一伺服电机与储料仓的卸料门连接，通过所述第一伺服电机驱动卸料门...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富伦，刘明伟，倪玲，徐传达，相祥，陈虎，
申请(专利权)人：连云港太平洋半导体材料有限公司，
类型：新型
国别省市：