專利名稱：一種窯爐探針液位控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種窯爐液位的控制方法，特別涉及一種窯爐控針液位控制方法。
背景技術(shù)：
在玻璃窯爐控制中，液位及投料系統(tǒng)的穩(wěn)定控制，歷來(lái)都是各玻璃制造行業(yè)最重要，最關(guān)鍵的控制因素，是玻璃窯爐控制中溫度、爐壓和液位的三大要素之一。關(guān)于液位的檢測(cè)，人們?cè)?jīng)使用鈷60核子液面檢測(cè)系統(tǒng)，由于安裝位置、檢測(cè)精度、量程范圍及對(duì)人身可能造成的傷害等因素的存在，因此取消核子液位檢測(cè)系統(tǒng)，仍使用較熟悉的鉑金探針液位檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)改造，探針液位控制系統(tǒng)已投入運(yùn)行，但探針液位檢測(cè)系統(tǒng)在探針上下接觸式間斷性檢測(cè)過(guò)程中，其固有的探針接觸頭粘料和玻璃拉絲，將可能造成檢測(cè)信號(hào)的虛假，使自動(dòng)投料系統(tǒng)出現(xiàn)較大的誤動(dòng)作，給玻璃液位的自動(dòng)控制和窯爐工況的穩(wěn)定產(chǎn)生極大的沖擊，因此這種情況成了液位控制系統(tǒng)不能打入自動(dòng)的致命缺陷。原有的探針液位控制系統(tǒng)對(duì)探針檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波，直接與液位控制的設(shè)定值進(jìn)行比較，其差值進(jìn)入液面調(diào)節(jié)控制回路參與運(yùn)算，輸出控制開(kāi)度，進(jìn)行液位系統(tǒng)的投料控制，因此由于假信號(hào)的存在，自動(dòng)控制過(guò)程存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠達(dá)到自動(dòng)控制，穩(wěn)定玻璃液位和投料量，穩(wěn)定玻璃窯爐工況，降低池爐熔解工序的不良因素，節(jié)能、降耗，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的窯爐探針液位控制方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先在控制系統(tǒng)中定義窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)，通過(guò)探針連續(xù)采集窯爐內(nèi)的液位高度，并將連續(xù)采集得到的液位高度值P(1)和P(2)存入窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)中，其中采集的液位高度值P(2)為當(dāng)前值；控制系統(tǒng)將前一個(gè)液位高度有效值作為判斷液位高度的基準(zhǔn)值P(0)，用采集的液位高度值P(1)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較，當(dāng)液位高度值P(1)-P(0)＞0.5時(shí)，液位高度值P(1)無(wú)效，剔除液位高度值P(1)，此時(shí)液位高度值P(1)不參與回路控制，系統(tǒng)將采集的液位高度值P(2)賦予P(1)，此時(shí)液位高度基準(zhǔn)值P(0)仍為控制值參與回路控制，保持投料機(jī)的控制開(kāi)度不變即液位高度不變；當(dāng)采集的液位高度值P(1)-P(0)＜0.5時(shí)，控制系統(tǒng)再對(duì)液位高度值P(2)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較；當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＜0.5時(shí)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)，將液位高度值P(2)賦予P(1)，新賦的液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)入PID液面調(diào)節(jié)控制回路并輸出控制開(kāi)度，進(jìn)行液位系統(tǒng)的投料控制；當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＞0.5時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為液位高度值P(2)無(wú)效，剔除液位高度值P(2)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)參與液面調(diào)節(jié)回路控制，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行當(dāng)前液位高度值P(2)的采集，將液位高度值P(2)賦予P(1)；液位高度基準(zhǔn)值P(0)控制過(guò)程完成后探針連續(xù)采集的最新值通過(guò)濾波再次賦予P(2)，再重復(fù)以上2)、3)過(guò)程進(jìn)行比較，完成連續(xù)采樣值的判斷和處理。
本發(fā)明根據(jù)玻璃液位在連續(xù)幾次檢測(cè)中不會(huì)出現(xiàn)突然大幅度的升高或降低的實(shí)際情況，通過(guò)連續(xù)檢測(cè)的采樣值與系統(tǒng)確認(rèn)的有效值進(jìn)行比較，若實(shí)際檢測(cè)值與設(shè)定值偏差在±0.5mm之內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為目標(biāo)受控，反之，則認(rèn)為目標(biāo)失控；對(duì)于正常情況下的失控，控制系統(tǒng)將正常調(diào)整液面調(diào)節(jié)控制回路，當(dāng)對(duì)于非正常情況下的假信號(hào)，控制系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，予以剔除，不參與液面調(diào)節(jié)控制回路，將確認(rèn)有效的液位檢測(cè)信號(hào)輸入給控制系統(tǒng)的液面調(diào)節(jié)控制回路進(jìn)行運(yùn)算，將開(kāi)度信號(hào)輸入給投料變頻器以控制螺旋投料機(jī)轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定的控制投料量，保證液位的穩(wěn)定控制，徹底擺脫了探針粘料和玻璃拉絲等缺陷對(duì)液位控制的干擾，使液位自動(dòng)、穩(wěn)定的控制得以實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明的信號(hào)檢測(cè)和假信號(hào)剔除的示意圖，其中P(0)為系統(tǒng)確認(rèn)的液位高度基準(zhǔn)值，P(1)，P(2)為P(0)之后的連續(xù)采集的液位高度值，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為液位檢測(cè)值；圖2是本發(fā)明的信號(hào)檢測(cè)和假信號(hào)剔除的示意圖，其中P(0)為系統(tǒng)確認(rèn)的液位高度基準(zhǔn)值，P(1)，P(2)為P(0)之后的連續(xù)采集的液位高度值，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為液位檢測(cè)值；圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1，2，其中液位高度基準(zhǔn)值P(0)為控制系統(tǒng)確認(rèn)的有效值，液體高度值P(1)、P(2)為之后的連續(xù)檢測(cè)采樣值，座標(biāo)中的±0.5mm為玻璃液位控制系統(tǒng)中的過(guò)程檢測(cè)值與設(shè)定值的偏差限，即控制上下限。根據(jù)圖示可以看出圖1中的液位高度值P(1)，圖2中的液位高度值P(2)是本發(fā)明需要剔除的假信號(hào)點(diǎn)。在探針液位控制系統(tǒng)中，若實(shí)際檢測(cè)值與設(shè)定值偏差在±0.5mm之內(nèi)時(shí)，認(rèn)為目標(biāo)受控，反之，則認(rèn)為目標(biāo)失控；對(duì)于正常情況下的失控，控制程序液面調(diào)節(jié)控制回路正常調(diào)整，當(dāng)對(duì)于非正常情況下的假信號(hào)，控制系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，予以剔除，不參與液面調(diào)節(jié)控制回路。
本發(fā)明的關(guān)鍵步驟在于根據(jù)以上控制構(gòu)思與理論，應(yīng)用控制系統(tǒng)切斷直接輸入到液面調(diào)節(jié)控制回路的現(xiàn)場(chǎng)硬點(diǎn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際硬點(diǎn)信號(hào)的預(yù)處理，剔除拉絲和粘料等假信號(hào)，將確認(rèn)有效的液位檢測(cè)信號(hào)輸入給控制系統(tǒng)的液面調(diào)節(jié)控制回路，將開(kāi)度信號(hào)輸入給投料變頻器以控制螺旋投料機(jī)轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定的控制投料量，保證液位的穩(wěn)定控制。
參見(jiàn)圖3，首先在控制系統(tǒng)中定義窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)，在控制系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行初期，控制系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，將液位設(shè)定值SP賦于P(0)，同時(shí)檢測(cè)一次液體高度并賦于P(1)，系統(tǒng)正常運(yùn)行后，通過(guò)探針連續(xù)采集窯爐內(nèi)的液位高度，并將采集得到的當(dāng)前液位高度值P(2)存入窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)中；其次，控制系統(tǒng)將前一個(gè)液位高度有效值作為判斷液位高度的基準(zhǔn)值P(0)，用采集的液位高度值P(1)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較，當(dāng)液位高度值P(1)-P(0)＞0.5時(shí)，液位高度值P(1)無(wú)效，剔除液位高度值P(1)，此時(shí)液位高度值P(1)不參與回路控制，系統(tǒng)將采集的液位高度值P(2)賦予P(1)，此時(shí)液位高度基準(zhǔn)值P(0)仍為控制值參與回路控制，保持投料機(jī)的控制開(kāi)度不變即液位高度不變；再次，當(dāng)采集的液位高度值P(1)-P(0)＜0.5時(shí)，控制系統(tǒng)再對(duì)液位高度值P(2)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較；a)當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＜0.5時(shí)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)，將液位高度值P(2)賦予P(1)，新賦的液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)入PID液面調(diào)節(jié)控制回路并輸出控制開(kāi)度，進(jìn)行液位系統(tǒng)的投料控制；b)當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＞0.5時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為液位高度值P(2)無(wú)效，剔除液位高度值P(2)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)參與液面調(diào)節(jié)控制回路，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行當(dāng)前液位高度值的采集，并將采集值賦予P(1)；在液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行液位控制過(guò)程完成后，程序運(yùn)行至探針液位連續(xù)采集部分，并將最新值通過(guò)濾波再次賦予P(2)，再重復(fù)以上1、2、的過(guò)程進(jìn)行分析比較，完成連續(xù)采樣值的判斷和處理。
本發(fā)明在玻璃窯爐控制系統(tǒng)中應(yīng)用，使熔解池爐投料量、料山、泡界線的穩(wěn)定和玻璃液位的自動(dòng)控制都取得了極好的作用，玻璃液位的穩(wěn)定對(duì)窯爐工況的穩(wěn)定和玻璃欠點(diǎn)，尤其是玻璃氣泡和熔解結(jié)石的減少起著至關(guān)重要的作用。
權(quán)利要求
1.一種窯爐探針液位控制方法，其特征在于1)首先在控制系統(tǒng)中定義窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)，通過(guò)探針連續(xù)采集窯爐內(nèi)的液位高度，并將連續(xù)采集得到的液位高度值P(1)和P(2)存入窯爐液位高度值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組P(i)中，其中采集的液位高度值P(2)為當(dāng)前值；2)控制系統(tǒng)將前一個(gè)液位高度有效值作為判斷液位高度的基準(zhǔn)值P(0)，用采集的液位高度值P(1)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較，當(dāng)液位高度值P(1)-P(0)＞0.5時(shí)，液位高度值P(1)無(wú)效，剔除液位高度值P(1)，此時(shí)液位高度值P(1)不參與回路控制，系統(tǒng)將采集的液位高度值P(2)賦予P(1)，此時(shí)液位高度基準(zhǔn)值P(0)仍為控制值參與回路控制，保持投料機(jī)的控制開(kāi)度不變即液位高度不變；3)當(dāng)采集的液位高度值P(1)-P(0)＜0.5時(shí)，控制系統(tǒng)再對(duì)液位高度值P(2)與液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)行比較；a)當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＜0.5時(shí)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)，將液位高度值P(2)賦予P(1)，新賦的液位高度基準(zhǔn)值P(0)進(jìn)入PID液面調(diào)節(jié)控制回路并輸出控制開(kāi)度，進(jìn)行液位系統(tǒng)的投料控制；b)當(dāng)液位高度值P(2)-P(0)＞0.5時(shí)，控制系統(tǒng)認(rèn)為液位高度值P(2)無(wú)效，剔除液位高度值P(2)，將液位高度值P(1)賦予液位高度基準(zhǔn)值P(0)參與液面調(diào)節(jié)回路控制，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行當(dāng)前液位高度值P(2)的采集，將液位高度值P(2)賦予P(1)；4)液位高度基準(zhǔn)值P(0)控制過(guò)程完成后探針連續(xù)采集的最新值通過(guò)濾波再次賦予P(2)，再重復(fù)以上2)、3)過(guò)程進(jìn)行比較，完成連續(xù)采樣值的判斷和處理。
全文摘要
一種窯爐探針液位控制方法，通過(guò)連續(xù)檢測(cè)的采樣值與系統(tǒng)確認(rèn)的有效值進(jìn)行比較，若實(shí)際檢測(cè)值與設(shè)定值偏差在±0.5mm之內(nèi)時(shí)，則認(rèn)為目標(biāo)受控，反之，則認(rèn)為目標(biāo)失控；對(duì)于正常情況下的失控，控制系統(tǒng)將正常調(diào)整液面調(diào)節(jié)控制回路，當(dāng)對(duì)于非正常情況下的假信號(hào)，控制系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，予以剔除，不參與液面調(diào)節(jié)控制回路，將確認(rèn)有效的液位檢測(cè)信號(hào)輸入給控制系統(tǒng)的液面調(diào)節(jié)控制回路進(jìn)行運(yùn)算，將開(kāi)度信號(hào)輸入給投料變頻器以控制螺旋投料機(jī)轉(zhuǎn)速，從而穩(wěn)定的控制投料量，保證液位的穩(wěn)定控制，徹底擺脫了探針粘料和玻璃拉絲等缺陷對(duì)液位控制的干擾，使液位自動(dòng)、穩(wěn)定的控制得以實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)C03B5/16GK1686880SQ20051004197
公開(kāi)日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者高秋孝 申請(qǐng)人:彩虹集團(tuán)電子股份有限公司