[發明專利]一種窯爐運轉設備控制系統

在審

• 申請號: 202110590595.0
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113188339A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳禮勇
• 申請（專利權）人: 贛州科帕機電自動化有限公司
• 主分類號: F27D19/00
• 分類號: F27D19/00;F27D21/04
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 石紅麗

本發明涉及一種窯爐運轉設備控制系統，包括故障檢測系統、PLC自動控制系統與電手動控制系統，故障檢測系統分別與PLC自動控制系統以及電手動控制系統連接，PLC自動控制系統為限位開關連鎖的PLC自動控制，用于實現濕柸車自動進入烘干窯、干柸車自動駛出烘干窯、干柸車自動進入焙燒窯以及成品磚車自動駛出焙燒窯。故障檢測系統檢測到PLC自動控制系統中的PLC和限位開關發生故障時，啟動電手動控制系統維持生產，電手動控制系統打開電動機，實現擺渡車行走、窯門的開門與關門、牽引機前進與后退、頂車機的前進與后退以及步進機的前進與后退。采用自動控制與手動控制兩種方式，使得窯爐運轉設備控制系統能夠長期穩定、可靠地運行。

技術領域

本發明涉及控制系統技術領域，尤其是涉及一種窯爐運轉設備控制系統。

背景技術

窯爐是指用于燒制陶瓷器物和雕塑或是令琺瑯熔合到金屬器物表面的火爐，一般用磚和石頭砌成，根據需要可以制成大小各種的規格，能采用可燃氣體、油或電來運轉。工業窯爐電氣控制系統工作環境往往比較惡劣，周圍的電磁環境相當復雜，因此設備的可靠性、安全性就成為一個非常突出的問題。

現有的技術中，工業窯爐電氣控制系統通常為PID策略控制系統，其能基本滿足控制系統的要求，實現溫度的自動控制，但由于窯爐復雜的熱工特性，具有大延時、非線性、強耦合、多變量等特性，以及各溫區之間溫度、壓力、氣氛等多變量之間相互制約、相互干擾，系統響應速度慢、超調量大、抗干擾能力差，控制效果很難達到預期目標。

受電磁干擾的工作環境的影響，PID策略控制系統有時會出現宕機的狀態，導致窯爐控制系統停機，而窯爐在經濟上的高產出要求窯爐控制系統必須長期穩定、可靠地運行，否則將導致控制誤差加大，嚴重時會使整個控制系統失靈，直接造成巨大經濟損失。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種窯爐運轉設備控制系統，其采用自動控制與手動控制兩種方式，在自動控制發生故障時自動切換成手動控制的方式，使得窯爐控制系統能夠長期穩定、可靠地運行，提升了系統的控制效果。

本發明的上述發明目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種窯爐運轉設備控制系統，包括故障檢測系統、PLC自動控制系統與電手動控制系統，所述故障檢測系統分別與所述所述PLC自動控制系統以及所述電手動控制系統連接，PLC自動控制系統為限位開關連鎖的PLC自動控制，用于實現濕柸車自動進入烘干窯、干柸車自動駛出烘干窯、干柸車自動進入焙燒窯以及成品磚車自動駛出焙燒窯；

所述故障檢測系統檢測到所述PLC自動控制系統中的PLC和限位開關發生故障時，啟動所述電手動控制系統維持生產，所述電手動控制系統打開電動機，實現擺渡車行走、窯門的開門與關門、牽引機前進與后退、頂車機的前進與后退以及步進機的前進與后退。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述PLC自動控制系統包括數據監控模塊、溫度控制模塊、送料控制模塊、AI系統控制器模塊以及抗干擾模塊，所述AI系統控制器模塊連接所述溫度控制模塊，用于控制窯爐的燃氣量使其燒成溫度嚴格達到標準的溫度曲線；

所述抗干擾模塊分別與所述數據監控模塊、溫度控制模塊、送料控制模塊連接，所述抗干擾模塊用于消除電源端與信號輸入通道的干擾。

本發明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述AI系統控制器模塊包括PID控制器、窯爐、推理機、知識庫、自學習機構、數據庫以及信息獲取與處理單元，所述信息獲取與處理單元用于在線獲取控制系統的狀態和數據；

所述數據庫包括靜態數據庫與動態數據庫，所述靜態數據庫存儲系統運行中不變化、自啟動的參數，所述動態數據庫存儲系統建模參數與推理過程的暫存結果；

所述知識庫存儲推理規則，為所述推理機提供規則信息，利用模糊推理獲得所述PID控制器的Kp、Ki、Kd參數傳遞給所述PID控制器，實現數據在線更新變換控制策略。