我國平板玻璃電氣自動化發展現狀及趨勢分析
http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 20:08:36
我國是世界最大的平板玻璃生產國,目前約占全球產量的40%。全國共有平板玻璃企業240多家,至2008年底全國共有153條浮法玻璃生產線,浮法玻璃占平板玻璃總量的 84.56%。隨著我國平板玻璃產能的快速增長,國內市場競爭加劇;我國浮法生產技術和裝備水準的提高,對電氣自動化設備控製精度、可靠性也提出了較高的要求。
suizhewoguoboligongyezouxiangguojihua,duidianqizidonghuachanpinhejishuyetichuleguojihuadeyaoqiu。yifangmian,guoneifufaboliqiyechengjieguowaibolixiangmu,guowaiyonghuhuiduizidonghuachanpintichuguojihuadeyaoqiu;另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),國(guo)外(wai)玻(bo)璃(li)企(qi)業(ye)在(zai)我(wo)國(guo)投(tou)資(zi)設(she)廠(chang),帶(dai)來(lai)了(le)國(guo)際(ji)上(shang)先(xian)進(jin)的(de)電(dian)氣(qi)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)和(he)技(ji)術(shu),為(wei)國(guo)內(nei)玻(bo)璃(li)企(qi)業(ye)提(ti)高(gao)電(dian)氣(qi)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)和(he)水(shui)準(zhun)提(ti)供(gong)了(le)示(shi)範(fan)樣(yang)板(ban)。
我國的浮法玻璃生產技術和電氣自動化水準已經有了較大的提高。從原料、熔製、成形、退火、冷端各工序的電氣自動化現狀進行分析。
原料配置目前高級玻璃的配料成套技術多採用國外的技術,著名的國外成套供應商有德國EME公司、ZIP公司和芬蘭RautePrecision公司,多用於高端的玻璃生產線。例如:洛玻的超薄玻璃線和浙江巨石的玻纖線,採用了EME的技術和西門子的控製設備;南玻、台玻、明達、福耀等多條浮法線採用了芬蘭RautePrecision公司的技術。這些技術和設備均符合歐洲、美洲、國際電工的認證標準,所以得以順利在全球推廣、銷售。這些技術在我國的使用,極大地提高了浮法玻璃的配比品質,提高了產品等級。當然,隨著我國自主研發水平的進步,原料輸送、儲存、稱量、混合、控製和品質監控的整體電氣自動化技術和設備已經接近世界水準。據瞭解,我國自主開發的電子稱重係統的動態精度達到1/1000以上,靜態精度達到1/2000以上,已經在國內外的一些浮法線上使用。
三大熱工設備(即熔窯、錫槽、退火工段)
控製係統現在多採用的控製係統有西門子的PCS7和PLC係統;EMERSON屬下原Fisher-Rosemount的DeltaV係統;ABB的Infi90、Freelance2000、Indus-triallT (AC800F); Honeywell的TDC3000、TPS;Foxboro的I/ASeries等;國產的DCS為Hollysys的HS1000、HS2000、MACS、MACS SmartPro (FCS)。隨著現場匯流排技術的快速發展。我國匯流排標準委員會於2002年批準了Profibus-DP是我國的行業設計標準,2006年11月批準ProfiNet匯(匯)流(liu)排(pai)為(wei)我(wo)國(guo)匯(匯)流(liu)排(pai)標(biao)準(zhun)。這(zhe)為(wei)匯(匯)流(liu)排(pai)技(ji)術(shu)在(zai)我(wo)國(guo)的(de)普(pu)及(ji)和(he)推(tui)廣(guang)提(ti)供(gong)了(le)技(ji)術(shu)依(yi)據(ju)和(he)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)依(yi)據(ju),必(bi)將(jiang)極(ji)大(da)地(di)推(tui)動(dong)我(wo)國(guo)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)在(zai)匯(匯)流(liu)排(pai)上(shang)的(de)應(ying)用(yong),也(ye)提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)資(zi)料(liao)互(hu)換(huan)性(xing)。同(tong)時(shi),也(ye)對(dui)我(wo)國(guo)其(qi)他(ta)電(dian)氣(qi)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)匯(匯)流(liu)排(pai)界(jie)麵(mian)提(ti)供(gong)了(le)匯(匯)流(liu)排(pai)標(biao)準(zhun),有(you)利(li)於(yu)產(chan)品(pin)的(de)匯(匯)流(liu)排(pai)相(xiang)互(hu)通(tong)訊(xun),提(ti)高(gao)了(le)電(dian)氣(qi)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)智(zhi)慧(hui)性(xing)。目(mu)前(qian)國(guo)產(chan)的(de)電(dian)氣(qi)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)很(hen)少(shao)具(ju)有(you)匯(匯)流(liu)排(pai)通(tong)訊(xun)介(jie)麵(mian),應(ying)該(gai)加(jia)強(qiang)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)。同(tong)時(shi),有(you)些(xie)自(zi)動(dong)化(hua)公(gong)司(si)基(ji)於(yu)自(zi)己(ji)的(de)DCS係統,開發了針對玻璃生產要求的控製係統軟體,做得較好的有西門子PCS7係統,專門開發有集成於PCS7的玻璃控製、分析、診斷軟體,使得PCS7在全球的玻璃生產線上得以普及使用。
目(mu)前(qian),就(jiu)玻(bo)璃(li)工(gong)藝(yi)工(gong)程(cheng)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)與(yu)仿(fang)真(zhen)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)軟(ruan)體(ti)而(er)言(yan),特(te)別(bie)是(shi)玻(bo)璃(li)熔(rong)窯(yao)的(de)專(zhuan)家(jia)控(kong)製(zhi)軟(ruan)體(ti),國(guo)內(nei)外(wai)專(zhuan)家(jia)都(dou)在(zai)積(ji)極(ji)研(yan)發(fa)。玻(bo)璃(li)熔(rong)窯(yao)不(bu)僅(jin)是(shi)玻(bo)璃(li)生(sheng)產(chan)的(de)關(guan)鍵(jian)部(bu)位(wei),同(tong)時(shi)也(ye)是(shi)能(neng)耗(hao)最(zui)大(da)的(de)部(bu)分(fen)。通(tong)過(guo)專(zhuan)家(jia)控(kong)製(zhi)軟(ruan)體(ti)的(de)應(ying)用(yong),對(dui)提(ti)高(gao)窯(yao)爐(lu)的(de)熔(rong)化(hua)率(lv)、提高玻璃質量、延長熔齡、降低能耗、減少二氧化硫的排放都有著重要意義。實現最佳的燃燒控製是各生產廠家借助於先進的DCS係統所追求的一個目標。它不僅有良好的經濟效益,也有巨大的社會效益。在這方麵國外的一些廠家起步早,做得較好。如捷克的GS公司、荷蘭的TNO玻璃集團、德國的UAS公司、STG公司等。它們在國外的浮法生產線上都有成功應用的實例。捷克的GS公司的ESIII專zhuan家jia控kong製zhi已yi在zai洛luo玻bo集ji團tuan的de一yi條tiao電dian子zi玻bo璃li生sheng產chan線xian取qu了le成cheng功gong的de應ying用yong,控kong製zhi效xiao果guo顯xian著zhe。國guo內nei的de廠chang家jia目mu前qian已yi認ren識shi到dao這zhe方fang麵mian產chan生sheng的de效xiao益yi,多duo個ge廠chang家jia已yi開kai始shi了le這zhe方fang麵mian的de應ying用yong探tan索suo。這zhe是shi一yi個ge非fei常chang好hao的de開kai端duan,以yi後hou各ge玻bo璃li生sheng產chan廠chang家jia必bi將jiang由you現xian在zai的de注zhu重zhong硬ying體ti裝zhuang備bei轉zhuan變bian為wei軟ruan硬ying體ti並bing重zhong。
電加熱在錫槽和退火窯上需要使用電加熱,也就需要使用電加熱控製器、幹式變壓器及加熱元件等。目前,在高可靠性、高精度要求下,使用的電源調功器產品多為德國AEG電源係統公司的Thyro-P或Thyro-A產品。AEG調功器在我國眾多浮法玻璃線中得到了成功使用和驗證,以其良好的、獨特的控製特性及高可靠性、高精度,贏得了廣泛讚譽。隨著其獨資企業——皓尚(北京)電源係統有限公司的成立,將全權負責德國AEG電源係統公司調功器產品在我國的銷售、服務、技術支援、培訓、維(wei)修(xiu)等(deng)業(ye)務(wu)。國(guo)產(chan)調(tiao)功(gong)器(qi)產(chan)品(pin)有(you)很(hen)多(duo),但(dan)良(liang)莠(you)不(bu)齊(qi)。值(zhi)得(de)一(yi)提(ti)的(de)是(shi),有(you)些(xie)浮(fu)法(fa)玻(bo)璃(li)廠(chang)商(shang)為(wei)了(le)圖(tu)便(bian)宜(yi),一(yi)味(wei)使(shi)用(yong)質(zhi)次(ci)架(jia)低(di)的(de)調(tiao)功(gong)器(qi)產(chan)品(pin),有(you)時(shi)調(tiao)功(gong)器(qi)的(de)不(bu)可(ke)靠(kao)造(zao)成(cheng)產(chan)品(pin)的(de)品(pin)質(zhi)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang),可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)得(de)不(bu)償(chang)失(shi)。目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)調(tiao)功(gong)器(qi)產(chan)品(pin)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)易(yi)擊(ji)穿(chuan)、精度低、可靠性差、沒有匯流排通訊等。幹式變壓器總體來說,不太令人滿意,主要體現在精度低、磁通量較高、諧波多、體積大等。
全quan自zi動dong拉la邊bian機ji這zhe種zhong裝zhuang備bei目mu前qian已yi實shi現xian了le國guo產chan化hua,國guo內nei已yi有you兩liang三san個ge廠chang家jia能neng夠gou量liang化hua生sheng產chan,其qi控kong製zhi精jing度du及ji設she備bei的de整zheng機ji穩wen定ding性xing比bi初chu期qi已yi有you很hen大da的de提ti高gao。如ru洛luo玻bo集ji團tuan西xi科ke玻bo璃li自zi控kong裝zhuang備bei有you限xian公gong司si生sheng產chan的de全quan自zi動dong懸xuan掛gua式shi全quan自zi動dong拉la邊bian機ji已yi裝zhuang備bei了le多duo條tiao國guo內nei高gao檔dang浮fu法fa玻bo璃li及ji電dian子zi玻bo璃li生sheng產chan線xian並bing實shi現xian了le出chu口kou。它ta採採用yong機ji械xie部bu分fen在zai國guo內nei加jia工gong,控kong製zhi係xi統tong多duo採採用yong西xi門men子zi的dePLC和TP觸(chu)摸(mo)屏(ping)進(jin)行(xing)全(quan)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi),其(qi)整(zheng)機(ji)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)和(he)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)已(yi)完(wan)全(quan)替(ti)代(dai)了(le)進(jin)口(kou)產(chan)品(pin)。全(quan)自(zi)動(dong)拉(la)邊(bian)機(ji)的(de)使(shi)用(yong)大(da)大(da)地(di)提(ti)高(gao)了(le)玻(bo)璃(li)成(cheng)型(xing)工(gong)段(duan)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv),提(ti)高(gao)了(le)玻(bo)璃(li)的(de)品(pin)質(zhi)和(he)生(sheng)產(chan)穩(wen)定(ding)性(xing)。這(zhe)一(yi)點(dian)在(zai)大(da)噸(dun)位(wei)浮(fu)法(fa)玻(bo)璃(li)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)表(biao)現(xian)得(de)尤(you)為(wei)明(ming)顯(xian)。
錫xi液ye攪jiao拌ban裝zhuang置zhi和he扒ba渣zha機ji這zhe種zhong裝zhuang置zhi主zhu要yao是shi利li用yong直zhi線xian電dian機ji所suo產chan生sheng的de電dian磁ci力li來lai推tui動dong錫xi槽cao中zhong的de錫xi液ye按an預yu先xian規gui定ding方fang向xiang緩huan慢man流liu動dong,均jun衡heng攪jiao拌ban錫xi槽cao中zhong的de錫xi液ye溫wen度du;從而使得錫槽裏的高溫區域的錫液與低溫區域錫液的溫度保持均勻一致,減少了錫液中的溫度差,消除了玻璃的厚薄不均和翹曲現象;shidebolichengxinghoudepingzhengjunyun,congertigaobolidechengxingpinzhi。bazhajizezaizhuanyongshejidedanghuisheshizuoyongxia,jiangxiyebiaomiandexihuijizhongzaichuhuikouerbachu。zheliangzhongzhuangbeideshiyong,dadajianshaolebolizaichengxingshidequexian,tigaolechengpinlv,tayijingchengweixiandaifufabolixiandebipeizhuangzhi。guoneizhuyaodezhixiandianjihebazhajigongyingshangyouluobojituanluoyangxikebolizikongzhuangbeiyouxiangongsiheqinhuangdaoboligongyeyanjiushejiyuanqinhaiyaoyegongsideng。
工業監控和變送器目前高端浮法線錫槽內部的工況監控多採用國外的高精度內窺式攝像頭,如德國SVAgongsideneikuishijiankongxitongzaiguoneiduotiaofufaxianshangyingyongxiaoguohenhao。tayuquanzidonglabianjixianghupeiheshiyong,nenggouhenhaodijianshilabianjitoudeyabianjiyunzhuanqingkuang,tongyangyenenghenhaodiguanchacaoneibolidaidezhuangkuang。guoneiyeyouyixiegongsishengchanneikuishishexiangtou,dantamenzaifufabolishengchanyingyongdekekaoxingfangmianyoudaiyujinyibuguancha。biansongqibaokuoyali、流量、分析儀和溫度等,目前使用的壓力和流量變送器多採用國外的變送器,特別是微差壓的測量。例如:Rosemount、Yokowaga、Siemens等公司的產品;氧量分析儀國內、國外均有生產,國內的一般也能滿足要求;溫(wen)度(du)感(gan)測(ce)器(qi)多(duo)採(採)用(yong)國(guo)內(nei)的(de)熱(re)電(dian)偶(ou),精(jing)度(du)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)均(jun)可(ke)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。但(dan)是(shi)國(guo)內(nei)的(de)變(bian)送(song)器(qi)在(zai)通(tong)訊(xun)和(he)智(zhi)慧(hui)化(hua)方(fang)麵(mian)仍(reng)需(xu)改(gai)進(jin),以(yi)滿(man)足(zu)將(jiang)來(lai)匯(匯)流(liu)排(pai)和(he)高(gao)精(jing)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)。
低壓電器現在大多數浮法玻璃生產線使用的低壓電器為ABB、Siemens、Schneider等deng國guo外wai著zhe名ming公gong司si的de產chan品pin,這zhe些xie產chan品pin大da部bu分fen已yi經jing在zai國guo內nei組zu裝zhuang或huo生sheng產chan,價jia位wei適shi中zhong。當dang然ran,國guo內nei的de許xu多duo低di壓ya電dian器qi產chan品pin品pin質zhi也ye已yi得de到dao極ji大da地di改gai善shan和he提ti高gao,相xiang信xin會hui有you機ji會hui得de到dao大da量liang的de使shi用yong。電dian器qi櫃gui國guo外wai需xu要yaoCE或UL認證,所以出口的專案,一定要使用符號要求的產品,避免麻煩。目前,上海威圖櫃和蘇州施耐德櫃有CE認證,可以使用。
冷端設備冷端是整個浮法玻璃生產自動化程度最高的工段。在現代浮法玻璃的生產中,要求冷端工段能實現線上玻璃缺陷自動檢測、打標、優化切割、跑偏跟蹤、速度提升、多規格的縱分、自動轉向和自動堆垛。碎玻璃係統實現供料、給料的全自動連鎖控製,確保碎玻璃不落地。
自zi動dong缺que陷xian檢jian測ce係xi統tong在zai電dian腦nao控kong製zhi下xia以yi圖tu像xiang識shi別bie與yu處chu理li技ji術shu對dui玻bo璃li帶dai進jin行xing連lian續xu的de全quan自zi動dong缺que陷xian檢jian測ce,並bing對dui缺que陷xian進jin行xing分fen類lei標biao識shi。該gai係xi統tong與yu自zi動dong打da標biao設she備bei通tong訊xun,打da標biao機ji可ke根gen據ju其qi對dui玻bo璃li的de判pan燈deng信xin號hao,在zai玻bo璃li板ban表biao麵mian噴pen上shang相xiang應ying的de玻bo璃li等deng級ji標biao誌zhi。自zi動dong缺que陷xian檢jian測ce係xi統tong與yu切qie割ge控kong製zhi係xi統tong連lian接jie,可ke實shi現xian切qie割ge控kong製zhi係xi統tong對dui玻bo璃li板ban的de優you化hua切qie割ge控kong製zhi,提ti高gao成cheng品pin率lv。切qie割ge控kong製zhi係xi統tong具ju有you人ren機ji界jie麵mian及ji上shang位wei控kong製zhi係xi統tong,主zhu要yao對dui測ce量liang、縱切、橫切、橫(heng)掰(bai)加(jia)速(su)及(ji)掰(bai)邊(bian)等(deng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)協(xie)調(tiao)控(kong)製(zhi)與(yu)管(guan)理(li)。切(qie)割(ge)壓(ya)力(li)無(wu)極(ji)調(tiao)節(jie),很(hen)好(hao)地(di)適(shi)應(ying)多(duo)種(zhong)厚(hou)度(du)玻(bo)璃(li)的(de)切(qie)割(ge)。在(zai)這(zhe)一(yi)領(ling)域(yu)具(ju)有(you)整(zheng)套(tao)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)和(he)裝(zhuang)備(bei)的(de)當(dang)屬(shu)德(de)國(guo)格(ge)林(lin)策(ce)巴(ba)赫(he)(Grenzebach)公司。目前國內多條新建高端浮法玻璃生產線冷端整套引進該公司的技術和設備,功能完善、自zi動dong化hua程cheng度du很hen高gao,設she備bei的de穩wen定ding性xing可ke靠kao性xing也ye很hen高gao,大da量liang地di壓ya縮suo了le冷leng端duan工gong段duan的de生sheng產chan人ren員yuan,提ti高gao了le產chan品pin品pin質zhi和he總zong的de成cheng品pin率lv。當dang然ran不bu少shao廠chang家jia則ze選xuan擇ze自zi動dong缺que陷xian檢jian測ce係xi統tong、打標機及橫切割機採用引進設備,其餘設備進行國內配套,這有利於壓縮建設投資並保證相當的先進性。
suizheguoneifufaboligongyedechangzufazhan,jinnianlaiguoneideshebeizhizaoshangzailengduanshebeidezhizaozhongjinbuhenkuai,congzidongquexianjiancezhuangbeidaozuimoduandezidongduiduoshebeidouyoujiaohaodeguochanhuashebei,bufenshebeiyishixianlechukou。danzhexiezhuangbeifensanzaibutongdechangjiazhong,gejiayougejiadeyoushi。jiudanjishebeieryan,ruhanyuanbankuandu、斷板檢測及測長髮訊裝置的玻璃線上切割設備,其切割精度和自動控製已達到國際領先水準;立式、水準式大中板玻璃堆垛機的定位精度、堆垛規格、堆垛週期都能滿足多種厚度玻璃生產的要求。