專利名稱：退火爐的控制系統(tǒng)和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃退火領(lǐng)域，尤其涉及一種退火爐的控制系統(tǒng)和控制方法。
背景技術(shù)：
精密退火是光學(xué)玻璃生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般精密退火是將玻璃置于退火爐中，通過退火爐對(duì)玻璃進(jìn)行均勻加熱至接近玻璃的轉(zhuǎn)變溫度Tg，并保溫一段時(shí)間后再依次經(jīng)過勻速慢冷和快冷兩個(gè)階段，從而使玻璃內(nèi)部的殘余應(yīng)力達(dá)到加工和使用的要求。裝滿玻璃的退火爐熱容較大，爐內(nèi)不同位置溫度差異也較大，如單獨(dú)采用溫度調(diào)節(jié)儀進(jìn)行溫度控制，退火良品率往往不高，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和能耗指標(biāo)。
公開號(hào)為CN2839274的中國(guó)專利提供了一種光學(xué)玻璃快速退火電阻爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅對(duì)爐膛中部溫度進(jìn)行檢測(cè)，并以此作為控制溫度進(jìn)行電力調(diào)整器的輸出控制。然而由于存在玻璃熱容，中部溫度反饋會(huì)相對(duì)滯后于邊部溫度，由此可能導(dǎo)致中部溫度正常，而邊部溫度超標(biāo)，影響退火品質(zhì)。公開號(hào)為CN201828840U的中國(guó)專利提供了一種退火爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用加權(quán)平均的方法，根據(jù)爐內(nèi)多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的溫度值推算實(shí)際爐溫。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于玻璃裝載量的不同，各檢測(cè)點(diǎn)的溫度的權(quán)重系數(shù)較難確定，因此仍難以消除或緩解爐內(nèi)溫度的不均勻性對(duì)溫度控制帶來的不利影響。此外，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)退火爐內(nèi)玻璃溫度的調(diào)節(jié)均是通過人工來干預(yù)，不僅不能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)爐內(nèi)溫度的實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，還浪費(fèi)大量人力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何自動(dòng)精確控制退火爐內(nèi)光學(xué)玻璃的退火溫度，從而提高玻璃的退火良品率，提升玻璃質(zhì)量。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種退火爐的控制系統(tǒng)，包括測(cè)溫模塊，設(shè)置在所述退火爐內(nèi)，用于測(cè)量所述退火爐內(nèi)中部的溫度作為中部溫度值和所述退火爐內(nèi)邊部的溫度作為邊部溫度值，并將測(cè)得的所述中部溫度值和所述邊部溫度值發(fā)送；溫度調(diào)節(jié)模塊，與所述測(cè)溫模塊連接，用于將接收到的所述中部溫度值和所述邊部溫度值反饋給控制模塊，還根據(jù)來自所述控制模塊的溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置；以及所述控制模塊，用于基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令并將所述溫度控制指令發(fā)送至所述溫度調(diào)節(jié)模塊；還用于根據(jù)所述中部溫度值和所述邊部溫度值修正基于所述溫度控制曲線設(shè)定的控制參數(shù)，并生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種退火爐的控制方法，包括以下步驟基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令；
根據(jù)所述溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置；獲取所述退火爐內(nèi)中部的溫度作為中部溫度值和所述退火爐內(nèi)邊部的溫度作為邊部溫度值；控制參數(shù)修正步驟，根據(jù)所述中部溫度值、所述邊部溫度值對(duì)基于所述溫度控制曲線設(shè)定的控制參數(shù)進(jìn)行修正；生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令；以及根據(jù)包含所述修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置。本發(fā)明提供的退火爐的控制系統(tǒng)和控制方法，通過根據(jù)退火爐內(nèi)的中部溫度值對(duì)預(yù)先設(shè)定的控制參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)修正，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)爐內(nèi)玻璃溫度的精確控制，消除由于玻璃熱容引起的溫度差，提聞廣品的退火良品率，從而提聞了生廣效率，節(jié)省了人力。


圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制系統(tǒng)的模塊圖；圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制方法的流程圖。附圖標(biāo)記說明11 :電阻絲；2 :電源模塊；21 :調(diào)壓器；3 :測(cè)溫模塊；31 :中部熱電偶；32 :邊部熱電偶；4 :控制模塊；41 :人機(jī)界面；42 :可編程邏輯控制器(Programmable LogicController, PLC) ；5 :溫度調(diào)節(jié)模塊；51 :溫度檢測(cè)儀表；52 :溫度控制儀表；6 :退火爐。
具體實(shí)施例方式圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制系統(tǒng)的模塊圖，圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該控制系統(tǒng)包括測(cè)溫模塊3、控制模塊4和溫度調(diào)節(jié)模塊5。其中，本實(shí)施例中的退火爐6具體為箱式退火爐。退火爐6內(nèi)設(shè)置有加熱模塊，本實(shí)施例中其優(yōu)選為電阻絲11，均勻布置在退火爐6的內(nèi)壁上，用于對(duì)退火爐6進(jìn)行加熱，從而對(duì)退火爐6內(nèi)的玻璃進(jìn)行加熱。電阻絲11與作為電源模塊2的調(diào)壓器21連接，該調(diào)壓器21優(yōu)選為晶閘管交流調(diào)壓器，用于為電阻絲11提供加熱用電壓，該電壓可以調(diào)節(jié)。其中電源模塊2和電阻絲11構(gòu)成用于對(duì)退火爐6進(jìn)行加熱的加熱裝置，且可通過調(diào)節(jié)電源模塊2所提供的加熱用電壓來實(shí)施對(duì)加熱裝置的控制。測(cè)溫模塊3設(shè)置在退火爐6內(nèi)，用于測(cè)量退火爐內(nèi)中部的溫度值作為中部溫度值和退火爐內(nèi)邊部的溫度值作為邊部溫度值，并將測(cè)得的溫度值發(fā)送給溫度調(diào)節(jié)模塊5。進(jìn)一步地，測(cè)溫模塊3包括中部測(cè)溫單元和邊部測(cè)溫單元，分別用于測(cè)量上述中部溫度值和邊部溫度值。優(yōu)選地，本實(shí)施例中的測(cè)溫模塊3包括中部熱電偶31和邊部熱電偶32。中部熱電偶31設(shè)置在爐膛中間位置，用于測(cè)量上述中部溫度值，并將測(cè)得的中部溫度值發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5 ;邊部熱電偶32設(shè)置在爐膛邊部，優(yōu)選靠近位于爐膛邊部的電阻絲11，用于測(cè)量上述邊部溫度值，并將測(cè)得的邊部溫度值發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5。
控制模塊4用于基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令，并將該溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5 ;還用于根據(jù)溫度調(diào)節(jié)模塊5反饋的中部溫度值修正控制參數(shù)，生成包含該修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令，并將該溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5。溫度調(diào)節(jié)模塊5與測(cè)溫模塊3、控制模塊4以及電源模塊2連接，用于將獲取的中部溫度值和邊部溫度值反饋給控制模塊4 ;還根據(jù)接收的溫度控制指令中的控制參數(shù)，調(diào)節(jié)電源模塊2的輸出。具體地，控制模塊4包括指令生成單元和計(jì)算單元。其中，指令生成單元用于基于溫度控制曲線生成包含設(shè)定的控制參數(shù)或修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令，并將溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5。計(jì)算單元用于計(jì)算退火爐6達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的中部溫度值和邊部溫度值之間的差值，并根據(jù)該差值對(duì)與溫度控制曲線中的后續(xù)控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到修正后的控制參數(shù)。進(jìn)一步地，由 于控制系統(tǒng)的某些部件出現(xiàn)故障時(shí)也會(huì)使中部溫度值和邊部溫度值之間出現(xiàn)差值，而且該差值會(huì)比較大，因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)了閾值(例如15攝氏度，事實(shí)上15 20攝氏度范圍內(nèi)的值都可以)，因此控制模塊4還包括判斷單元和報(bào)警單元。判斷單元用于判斷計(jì)算單元計(jì)算的差值是否大于閾值；當(dāng)小于或等于該閾值時(shí)計(jì)算單元計(jì)算并修正控制參數(shù)；報(bào)警單元?jiǎng)t在判斷單元判斷為該差值大于閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警。其中，退火爐6達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)是指邊部溫度值等于與溫度控制曲線中的當(dāng)前控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)的狀況至少持續(xù)了預(yù)定的時(shí)間段。優(yōu)選地，本實(shí)施例的控制模塊4包括人機(jī)界面41和PLC 42。進(jìn)一步地，溫度調(diào)節(jié)模塊5包括檢測(cè)單元和調(diào)節(jié)單元。優(yōu)選地，分別為溫度檢測(cè)儀表51和溫度控制儀表52。其中，檢測(cè)單元與PLC 42以及中部測(cè)溫單元連接，即溫度檢測(cè)儀表51與PLC 42以及中部熱電偶31連接，用于獲取中部熱電偶31測(cè)得的中部溫度值并將該中部溫度值發(fā)送至PLC 42 ;調(diào)節(jié)單元與PLC 42、邊部測(cè)溫單元(即邊部熱電偶32)以及電源模塊2連接，用于獲取邊部熱電偶32測(cè)得的邊部溫度值并將該邊部溫度值發(fā)送至PLC 42，還用于根據(jù)接收到的溫度控制指令調(diào)節(jié)電源模塊2的輸出電壓。對(duì)于上述各個(gè)部件，優(yōu)選地，人機(jī)界面41經(jīng)由其推薦標(biāo)準(zhǔn)(RS232)通信口與可編程邏輯控制器PLC 42的RS232通信口通過通信電纜連接，人機(jī)界面41用于向PLC 42輸入包含有控制參數(shù)的運(yùn)行指令。該控制參數(shù)為預(yù)先制定的溫度控制曲線中各個(gè)控制段的升/降溫時(shí)間、溫度值以及保溫時(shí)間等參數(shù)。根據(jù)實(shí)際工藝需要，一個(gè)溫度控制曲線可以設(shè)置有多個(gè)控制段，例如包括至少一個(gè)升溫段、慢速降溫段和快速降溫段，其中各個(gè)升溫段還可包括保溫段。PLC 42用于接收人機(jī)界面41發(fā)送的運(yùn)行指令，并根據(jù)其中的控制參數(shù)向溫度控制儀表52輸入包含有控制參數(shù)的溫度控制指令；PLC 42還接收爐內(nèi)中部溫度值和邊部溫度值來實(shí)時(shí)監(jiān)控退火工藝的進(jìn)度，并計(jì)算退火爐內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的中部溫度值和邊部溫度值的差值，并判斷該差值是否大于預(yù)設(shè)的閾值，若小于或等于閾值則對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行修正，并將包含有修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令發(fā)送至溫度控制儀表52 ;若大于閾值，則報(bào)警。
具體地修正過程包括將該差值與后續(xù)控制段中的控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到修正后的控制參數(shù)。例如PLC 42從其存儲(chǔ)器中調(diào)出后續(xù)控制段的控制參數(shù)，如退火溫度中的升溫溫度設(shè)定值和慢速降溫溫度設(shè)定值，并在此溫度設(shè)定值的基礎(chǔ)上增加上述差值，得到修正后的控制參數(shù)，該穩(wěn)定狀態(tài)是指當(dāng)邊部溫度值到達(dá)設(shè)定的低于退火溫度的某一溫度值時(shí)，例如200攝氏度、250攝氏度等，以該溫度保溫一段時(shí)間(例如30-60分鐘)之后，可以認(rèn)為爐內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。 優(yōu)選地，溫度控制儀表52的RS485通信口與PLC 42的RS485通信口通過雙絞線連接，其信號(hào)輸入端通過補(bǔ)償導(dǎo)線與邊部熱電偶32連接，其信號(hào)輸出端與調(diào)壓器21的信號(hào)輸入端通過雙絞線連接。溫度控制儀表52用于根據(jù)PLC 42的溫度控制指令控制調(diào)壓器21的輸出電壓，從而控制電阻絲11的發(fā)熱溫度；溫度控制儀表52還接收邊部熱電偶32測(cè)得的邊部溫度值，并將邊部溫度值發(fā)送至PLC 42。
溫度控制儀表52會(huì)利用其內(nèi)部的比例積分微分(Proportion IntegrationDifferentiation, PID)運(yùn)算功能來調(diào)節(jié)調(diào)壓器21的輸出電壓，以便爐膛的溫度按預(yù)期的溫度控制曲線運(yùn)行。例如，由于存在玻璃熱容，爐內(nèi)中部溫度值低于邊部溫度值，也就是說玻璃溫度低于退火工藝預(yù)定的控制參數(shù)中的溫度，這時(shí)就需要對(duì)溫度控制曲線上的邊部溫度值進(jìn)行修正，相應(yīng)提高溫度控制曲線上各溫度設(shè)定點(diǎn)的設(shè)定值，此時(shí)調(diào)壓器21增加輸出電壓，以使?fàn)t內(nèi)溫度上升，保證中部溫度值升高，即保證玻璃溫度升高，能夠與退火工藝中要求的修正前的溫度控制曲線中的邊部溫度值保持一致。優(yōu)選地，溫度檢測(cè)儀表51的信號(hào)輸入端還與中部熱電偶31經(jīng)補(bǔ)償導(dǎo)線連接，其RS485通信口與PLC 42的RS485通信口經(jīng)過雙絞線連接。溫度檢測(cè)儀表51用于獲取中部熱電偶31測(cè)得的爐內(nèi)的中部溫度值，并將中部溫度值發(fā)送至PLC 42。此外，對(duì)于退火工藝發(fā)生異常，例如電源模塊2發(fā)生斷電等異常時(shí)的退火情況，則在消除了異常從而恢復(fù)正常之后，控制模塊3中的計(jì)算單元根據(jù)發(fā)生異常時(shí)位于哪個(gè)控制段來修正控制參數(shù)。本實(shí)施例以電源模塊2發(fā)生異常為例進(jìn)行說明。具體而言，如果異常發(fā)生在溫度控制曲線中的升溫段時(shí)，則根據(jù)恢復(fù)正常時(shí)的邊部溫度值對(duì)該升溫段的升溫時(shí)間進(jìn)行修正，以使得該升溫段的升溫速率保持不變，退火爐能夠按照該升溫速率進(jìn)行升溫；如果異常發(fā)生在溫度控制曲線中的快速降溫段時(shí)，則根據(jù)恢復(fù)正常時(shí)的邊部溫度值對(duì)該快速降溫段的降溫時(shí)間進(jìn)行修正，以使得該快速降溫段的降溫速率保持不變，退火爐能夠按照該降溫速率進(jìn)行降溫；以及如果異常發(fā)生在溫度控制曲線中的慢速降溫段時(shí)，則確定溫度控制曲線中緊挨在該慢速降溫段之前的升溫段，并根據(jù)恢復(fù)正常時(shí)的中部溫度值、邊部溫度值對(duì)該升溫段的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得能夠經(jīng)由該升溫段再次進(jìn)入該慢速降溫段。舉例而言，若升溫段的初始溫度為100°，結(jié)束溫度為500°，升溫速率為vl，電源模塊2發(fā)生異常時(shí)的邊部溫度值為400°，即異常發(fā)生在升溫段。當(dāng)電源模塊2恢復(fù)正常時(shí)，無論此時(shí)的邊部溫度值是位于該升溫段內(nèi)還是位于其它控制段內(nèi)，計(jì)算單元都根據(jù)恢復(fù)正常時(shí)的邊部溫度值和Vl對(duì)升溫時(shí)間進(jìn)行修正。然后指令生成單元基于該修正后的控制參數(shù)生成溫度控制指令，并將該溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊5，溫度調(diào)節(jié)模塊5根據(jù)該溫度控制指令控制加熱裝置，使得退火爐能夠由該升溫段以Vl的速率進(jìn)行升溫并進(jìn)入下一控制段。若慢速降溫段的初始溫度為500°，結(jié)束溫度為300°，慢速降溫段的前一段控制段為升溫段，升溫速率為v2，電源模塊2發(fā)生異常時(shí)的邊部溫度值為350°，即異常發(fā)生在慢速降溫段。當(dāng)電源模塊2恢復(fù)正常時(shí)，無論這時(shí)的邊部溫度值降到了哪個(gè)控制段，計(jì)算單元都根據(jù)恢復(fù)正常時(shí)的中部溫度值和邊部溫度值對(duì)升溫時(shí)間進(jìn)行修正。然后指令生成單元基于該修正后的控制參數(shù)生成溫度控制指令，并將該溫度控制指令發(fā)送至加熱裝置，使得退火爐能夠由該升溫段以v2的速率進(jìn)行升溫，當(dāng)將溫度重新升高到500°，并經(jīng)過預(yù)定的保溫時(shí)間，再進(jìn)入慢速降溫段。以上控制過程自動(dòng)完成，從而降低了退火工藝發(fā)生異常時(shí)的人力物力，并能夠保證退火良品率，提聞生廣效率。本實(shí)施例所基于的原理是中部溫度值與爐內(nèi)玻璃實(shí)際溫度接近，可以以中部溫度值代表玻璃溫度；邊部溫度值與邊部電阻絲發(fā)熱的溫度接近，可以以邊部溫度值代表控 制參數(shù)中的溫度；但是由于玻璃存在熱容，因此中部溫度值會(huì)滯后于邊部溫度值(例如邊部溫度值為220攝氏度的時(shí)候，代表玻璃退火溫度的中部溫度值可能只達(dá)到200攝氏度)。因此需要實(shí)時(shí)測(cè)量中部溫度值，并利用中部溫度值去修正控制參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)溫度的精確控制，提高光學(xué)玻璃的退火品質(zhì)。本實(shí)施例提供的退火爐的控制系統(tǒng)的工作原理詳述如下用戶通過人機(jī)界面41向PLC 42輸入含有控制參數(shù)的運(yùn)行指令，PLC 42根據(jù)該運(yùn)行指令生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令并發(fā)送至溫度控制儀表52，溫度控制儀表52根據(jù)溫度控制指令控制調(diào)壓器21的輸出，使得調(diào)壓器21的輸出電壓能夠保證電阻絲11產(chǎn)生合適的熱量對(duì)爐內(nèi)玻璃進(jìn)行加熱。溫度檢測(cè)儀表51實(shí)時(shí)讀取中部熱電偶31測(cè)得的中部溫度值并發(fā)送至PLC 42，溫度控制儀表52實(shí)時(shí)讀取邊部熱電偶32測(cè)得的邊部溫度值并發(fā)送至PLC 42，使得PLC 42能夠監(jiān)控退火工藝的進(jìn)展。當(dāng)爐內(nèi)玻璃達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，PLC 42計(jì)算該穩(wěn)定狀態(tài)下的中部溫度值和邊部溫度值的差值，然后根據(jù)存儲(chǔ)的閾值進(jìn)行判斷，若此時(shí)差值超出閾值，則說明該退火爐中某些部件可能出現(xiàn)故障，則報(bào)警；其中該閾值可以為一經(jīng)驗(yàn)值，例如15-20度；若未超出閾值，則PLC 42從其存儲(chǔ)器中調(diào)出后續(xù)控制段的控制參數(shù)，利用中部溫度值對(duì)該控制參數(shù)進(jìn)行校正，得到修正后的控制參數(shù)，并將包含有修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令發(fā)送至溫度控制儀表52，溫度控制儀表52根據(jù)該修正后的控制參數(shù)調(diào)節(jié)調(diào)壓器21的輸出，從而調(diào)節(jié)電阻絲11的發(fā)熱程度，調(diào)節(jié)爐內(nèi)玻璃的溫度。圖3為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的退火爐的控制方法的流程圖，該控制方法包括以下步驟步驟SI I、控制模塊根據(jù)預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令，并將該溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊；步驟S12、溫度調(diào)節(jié)模塊根據(jù)接收到的溫度控制指令控制電源模塊輸出用于對(duì)退火爐進(jìn)行加熱的電壓，溫度調(diào)節(jié)模塊還獲取測(cè)溫模塊測(cè)得的爐內(nèi)中部溫度值和邊部溫度值并發(fā)送至控制模塊；溫度調(diào)節(jié)模塊根據(jù)修正后的控制參數(shù)調(diào)節(jié)電源模塊的輸出電壓；步驟S13、控制模塊判斷該溫度控制工藝的所有控制段是否已完成，是則結(jié)束，否則執(zhí)行步驟S14 ；
步驟S14、控制模塊判斷是否發(fā)生異常；是則執(zhí)行步驟S15，否則執(zhí)行步驟S16 ；步驟S15、控制模塊判斷是否已恢復(fù)正常；是則執(zhí)行步驟S18，否則繼續(xù)檢測(cè)是否已恢復(fù)正常；步驟S16、控制模塊判斷退火工藝是否已在當(dāng)前控制段達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，是則執(zhí)行步驟S17，否則執(zhí)行步驟S12 ；步驟S17、控制模塊根據(jù)退火爐達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的中部溫度值和邊部溫度值對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行修正，然后生成包含有修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令并發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊；步驟S18、控制模塊根據(jù)發(fā)生異常時(shí)所位于的控制段以及恢復(fù)正常后的中部溫度值和邊部溫度值來修正控制參數(shù)，并生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令；然后執(zhí)行步驟S12。 本發(fā)明提供的退火爐的控制系統(tǒng)和控制方法，通過退火爐內(nèi)的中部溫度值對(duì)預(yù)先設(shè)定的控制參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)修正，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)爐內(nèi)玻璃溫度的精確控制，消除由于玻璃熱容弓丨起的溫度差，提聞廣品的退火良品率，從而提聞了生廣效率，節(jié)省了人力。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random AccessMemory, RAM)等。
權(quán)利要求
1.一種退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括 測(cè)溫模塊，設(shè)置在所述退火爐內(nèi)，用于測(cè)量所述退火爐內(nèi)中部的溫度作為中部溫度值和所述退火爐內(nèi)邊部的溫度作為邊部溫度值，并將測(cè)得的所述中部溫度值和所述邊部溫度值發(fā)送； 溫度調(diào)節(jié)模塊，與所述測(cè)溫模塊連接，用于將接收到的所述中部溫度值和所述邊部溫度值反饋給控制模塊，還根據(jù)來自所述控制模塊的溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置；以及 所述控制模塊，用于基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令并將所述溫度控制指令發(fā)送至所述溫度調(diào)節(jié)模塊；還用于根據(jù)所述中部溫度值、所述邊部溫度值修正基于所述溫度控制曲線設(shè)定的控制參數(shù)，并生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括 指令生成單元，與所述溫度調(diào)節(jié)模塊連接，用于基于所述溫度控制曲線生成包含所述設(shè)定的控制參數(shù)或所述修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令，并將所述溫度控制指令發(fā)送至所述溫度調(diào)節(jié)模塊；以及 計(jì)算單元，與所述溫度調(diào)節(jié)模塊連接，用于計(jì)算所述退火爐達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所述中部溫度值和所述邊部溫度值之間的差值，并根據(jù)所述差值對(duì)與所述溫度控制曲線中的后續(xù)控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以得到所述修正后的控制參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述退火爐達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)是指所述邊部溫度值等于與所述溫度控制曲線中的當(dāng)前控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)的狀況至少持續(xù)了預(yù)定的時(shí)間段。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還包括 判斷單元，與所述計(jì)算單元連接，用于判斷所述差值是否大于預(yù)定的閾值；以及 報(bào)警單元，與所述判斷單元連接，用于在判斷為所述差值大于所述閾值時(shí)，發(fā)出表示發(fā)生了異常的報(bào)警。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元還用于，在消除了所述異常從而恢復(fù)正常的情況下， 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為升溫段的控制段，則根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述邊部溫度值對(duì)該升溫段的作為升溫時(shí)間的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得該升溫段的升溫速率保持不變； 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為快速降溫段的控制段，則根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述邊部溫度值對(duì)該快速降溫段的作為降溫時(shí)間的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得該快速降溫段的降溫速率保持不變；以及 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為慢速降溫段的控制段，則確定所述溫度控制曲線中作為緊挨在該慢速降溫段之前的升溫段的控制段，并根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述中部溫度值、所述邊部溫度值對(duì)該升溫段的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得能夠經(jīng)由該升溫段再次進(jìn)入該慢速降溫段。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)溫模塊包括 中部測(cè)溫單元，設(shè)置在所述退火爐內(nèi)的中部，用于測(cè)量所述中部溫度值；以及邊部測(cè)溫單元，設(shè)置在所述退火爐內(nèi)的邊部，用于測(cè)量所述邊部溫度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的退火爐的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度調(diào)節(jié)模塊包括 檢測(cè)單元，與所述控制模塊以及所述中部測(cè)溫單元連接，用于將來自所述中部測(cè)溫單元的中部溫度值發(fā)送至所述控制模塊；以及 調(diào)節(jié)單元，與所述控制模塊以及所述邊部測(cè)溫單元連接，用于將來自所述邊部測(cè)溫單元的邊部溫度值發(fā)送至所述控制模塊，還用于根據(jù)來自所述控制模塊的溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的所述加熱裝置。
8.—種退火爐的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令； 根據(jù)所述溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置； 獲取所述退火爐內(nèi)中部的溫度作為中部溫度值和所述退火爐內(nèi)邊部的溫度作為邊部溫度值； 控制參數(shù)修正步驟，根據(jù)所述中部溫度值、所述邊部溫度值對(duì)基于所述溫度控制曲線設(shè)定的控制參數(shù)進(jìn)行修正； 生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令；以及 根據(jù)包含所述修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令控制用于對(duì)所述退火爐進(jìn)行加熱的加熱裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的退火爐的控制方法，其特征在于，所述控制參數(shù)修正步驟具體包括 計(jì)算所述退火爐達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所述中部溫度值和所述底部溫度值之間的差值； 當(dāng)所述差值不大于預(yù)定的閾值時(shí)，根據(jù)所述差值對(duì)與所述溫度控制曲線中的后續(xù)控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以得到所述修正后的控制參數(shù)，或者當(dāng)所述差值大于所述閾值時(shí)，發(fā)出表示發(fā)生了異常的報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的退火爐的控制方法，其特征在于，所述閾值為15攝氏度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)所述的退火爐的控制方法，其特征在于， 所述退火爐達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)是指所述邊部溫度值等于與所述溫度控制曲線中的當(dāng)前控制段相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)的狀況至少持續(xù)了預(yù)定的時(shí)間段。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的退火爐的控制方法，其特征在于，所述控制參數(shù)修正步驟還包括，在消除了所述異常從而恢復(fù)正常的情況下 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為升溫段的控制段，則根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述邊部溫度值對(duì)該升溫段的作為升溫時(shí)間的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得該升溫段的升溫速率保持不變； 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為快速降溫段的控制段，則根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述邊部溫度值對(duì)該快速降溫段的作為降溫時(shí)間的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得該快速降溫段的降溫速率保持不變；以及 如果所述異常發(fā)生在所述溫度控制曲線中作為慢速降溫段的控制段，則確定所述溫度控制曲線中作為緊挨在該慢速降溫段之前的升溫段的控制段，并根據(jù)恢復(fù)時(shí)的所述中部溫度值、所述邊部溫度值對(duì)該升溫段的控制參數(shù)進(jìn)行修正，以使得能夠經(jīng)由該升溫段再次進(jìn)入該慢速降溫段。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃退火領(lǐng)域，具體公開了一種退火爐的控制系統(tǒng)和控制方法。該控制系統(tǒng)包括測(cè)溫模塊，設(shè)置在退火爐內(nèi)，用于測(cè)量退火爐內(nèi)中部溫度值和邊部溫度值，并將測(cè)得的溫度值發(fā)送給溫度調(diào)節(jié)模塊；溫度調(diào)節(jié)模塊與測(cè)溫模塊連接，用于將中部溫度值和邊部溫度值反饋給控制模塊，根據(jù)來自控制模塊的溫度控制指令控制加熱裝置；控制模塊，用于基于預(yù)定的溫度控制曲線生成包含控制參數(shù)的溫度控制指令并將溫度控制指令發(fā)送至溫度調(diào)節(jié)模塊；還用于根據(jù)中部溫度值和邊部溫度值修正基于溫度控制曲線設(shè)定的控制參數(shù)，并生成包含修正后的控制參數(shù)的溫度控制指令。本發(fā)明提供的系統(tǒng)和方法能自動(dòng)精確控制退火爐內(nèi)光學(xué)玻璃的退火溫度，提高玻璃的退火良品率和生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)C03C25/00GK102759939SQ201210221918
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者周國(guó)文, 焦勝兵, 榮幸 申請(qǐng)人:湖北新華光信息材料有限公司