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工业软件系统应用在玻璃生产过程控制中-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2011-01-03  浏览次数:115

  自上世纪50年代起,许多研究玻璃窑炉的学者对熔化过程的数学模型发生了极大兴趣。他们认为通过建立数学模型设计窑炉,在窑炉运行中的调整具有重大意义。但是数十年来,真正能用于实际的数学模型并不是十分完善,随着计算机技术的发展,基于CFD(计算的流体动力学)的数学模型才越来越有实用价值。现代控制理论早已非常成熟,但在玻璃工业上的应用,却十分罕见,这是因为玻璃工艺过程十分复杂,人们只能将其视为黑匣子,借助于玻璃窑炉数学模型和仿真器,我们正在找到玻璃生产过程先进控制的突破口。
  在玻璃生产的自动控制中,我们必须十分了解工艺过程的条件与玻璃产品质量(按不同产品的合格率分)之间的关系。目前,过程仿真早已被采用,以预估各种工艺过程的影响,例如,窑炉内的燃烧状态、火焰分布、加料及配合料分布、电助熔对液流的影响、温度分布以及氧化还原的影响等情况。而仿真结果可以清楚地告诉玻璃厂家生产过程的水平,而工艺水平的提高会相应提高玻璃产品的质量。由于有了详细的监控信息,玻璃厂家就可以轻松地了解工艺过程与产品质量的关系,并且帮助他们在最佳的生产条件下生产出最佳质量的产品。
  LEONARDO软件套装是专门为玻璃工艺生产过程设计的。多年来,该软件在运转的窑炉上进行离线评估和硬件设计上已得到广泛应用,而且这个软件工具也是工程设计和安装在线操作支持系统(玻璃过程仿真器)的基础,并能够支持高性能控制系统(基于严格模型的预估控制系统)。有专家认为LEONARDO的技术突破翻开了窑炉优化设计和过程控制的的新篇章。这套软件的核心部分由GTM-X(玻璃池炉模型)和INCA(IPCOS新颖的控制结构)组成。GTM-X可以在不同的生产线上根据不同的玻璃类型建立数学模型,而INCA则是控制系统的内核软件,它可以用于互相关联的多变量控制系统,是许多先进过程控制系统(APC)的基石,它可以和现存的PID、PLC、DCS等整合在一起,在不需改变操作界面的情况下,监督控制生产过程,同时便于操作员的操作。
  玻璃工艺过程数学模型:GTM-X在过去的20年中,实质性的程序研究、软件开发、工业应用与验证已经使最新的玻璃工艺过程数学模型GTM-X这个最专业的、最精确的玻璃窑炉仿真软件现实可用。这套玻璃离线工具软件,包括以CFD(计算的流体动力学)为基础的全方位严格的工艺过程模型。GTM-X不仅可以对稳态过程进行仿真,同时还可以对窑炉的动态行为进行仿真,并为包括燃烧过程、熔化过程、均化过程、澄清过程,以及料道温度调整过程等提供出详细的可显示的信息。而该软件的另一大优势是适用于任何窑炉和料道类型上以及任何的玻璃类型。GTM-X包含了专用的模型和数据库,其中有玻璃模型、燃烧模型、耐火材料模型和实用窑炉技术模型,可方便地用于窑炉的设计、优化和解决故障等。因为它是模块化组态的,用户可根据不同需求自由组态。
  LEONARDO软件套装中,GTM-X是第一个层次的软件。通常客户提供其窑炉的技术图纸,包括一些材料的性质以及玻璃成分等必要的数据,GTM工程师们根据这些数据建立模型,然后进行仿真,最后对模拟出来的数据进行分析。GTM-X不仅可以对窑炉内部的温度液流情况给出相应的数据,同时对鼓泡、搅拌情况、电助熔的性能给出相应的数据显示,GTM-X还可以计算出玻璃液的驻留时间。另外,玻璃生产厂商都很在意耐材的情况,GTM-X同样可以向用户显示出窑炉内耐火材料的侵蚀程度。
  

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