摘 要：玻璃作为一种材料在人类安居、经济建设、工业发展、科技进步等各方面都起着很大的作用。我国玻璃生产量虽为第一，但在生产技术方面仍存在问题：资源能耗消耗高，利用率低等。正值“十三五”期间，国家在建材方面提出了“创新提升，超越引领”战略，为解决玻璃产业节能减排、绿色发展的目标，因此，设计高效率的玻璃生产线控制系统具有重要的研究意义。本文首先讨论了如今国内玻璃行业的现状以及玻璃生产的大致方法；然后对玻璃生产流水线国内外研究现状做出分析，包括生产线热端及冷端的控制现状以及生产线中所需用到的PLC技术、温控技术以及变频调速技术的发展方向等的探讨，最后针对生产中主体设备玻璃熔窑的工作做了简单描述，为接下来的研究提供一定工作思路。
关键词：玻璃生产；PLC控制；PID算法；炉温控制；变频控制
引言
玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得，在商代的时候中国人就制造出了琉璃玻璃[1]。公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。1874年，比利时首先制出平板玻璃。科技进步、工业发展、经济建设、人类安居，玻璃的作用无处不在[2]。
中国平板玻璃工业起源于20世纪初，从最初的购买设备生产直到1971年建成了中国第一条浮法玻璃生产线[3]。改革开放以来，我国玻璃产业各个方面都取得了很大的进步。在“十五”、“十一五”期间，我国玻璃工业发展迅猛，新建成154条浮法线，产能平均年增长速度达到23%左右[4]。“十二五”期间，我国玻璃工业仍保持快速发展，满足了日常生活、生产和科学技术发展的各种需求。2015年，我国平板玻璃产量7.87亿重量箱，较2010年增长16.9%，连续27年稳居世界首位[5]。但有些玻璃产业仍处于落后水平，以石英玻璃为例,“十三五”提出全面加快战略性新兴产业的发展，所以要急需提升我国石英玻璃原材料的技术与装备水平、扩大电子信息产业用高档石英玻璃原材料的产能打破国外技术垄断，扭转当前主要依赖进口的局面[6]。
国内玻璃生产流水线目前一般采用电磁接触器来控制电机的运行,启动时加频敏电阻及电磁能耗制动等方式，此方式启动电流过大，设备极易损坏，维修相对困难易影响生产。再来玻璃生产线需要电机频繁的启动、制动，电能消耗大，成本高。玻璃制品的质量很大一部分由生产过程中的热工参数决定，其中最主要的为温度参数，而生产过程中温度一般由人为经验控制，工人通过观察燃烧炉内情况调整燃料，进而达到控制温度的目的，此方式由于人自生的局限性，温度难以维持在最佳，玻璃合格率较低[7]。近年来电子技术、自控技术及计算机技术日趋成熟，并得到了广泛的应用，采用PLC技术代替原有的控制方法更利于控制的实现以及故障的查处，并且进一步降低成本提高生产效率[8]。
2 玻璃生产工艺
2.1 配料
先将原料石破碎成粉，再按照设计好的料方单,按计划称取粉料在混料机内混合搅拌成配合料。其中玻璃的主要原料有：硅砂（砂岩）、白云石、石灰石、芒硝、长石、纯碱、硼酸等[9]。
2.2 熔制
将配好的配合料送入玻璃熔窑经过高温加热,使之形成均匀、无气泡并符合成形要求的玻璃液即为熔制。在这过程中发生了复杂的物理、化学反应过程，主要为[10]：
SiO2 Na2CO3=NaSiO3 CO2uarr;
SiO2 CaCO3=CaSiO3 CO2uarr;
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