一、概述
　　
　　在平板玻璃生產過程中，玻璃原料需要在熔窯中通過加熱至1500度以上的高溫變成液態后，再經過風冷或者水冷等環節使之成型。我公司采用的是浮法工藝生產平板玻璃，該方法從生產投料到退火成型，無論是控制玻璃溫度還是高溫設備的冷卻當中都需要大量的循環冷卻水。循環水如果供應不穩定或者斷水，所造成的損失是非常嚴重的，停產是必然的，工廠里大量的一千多度以上的高溫設備也將在頃刻間變成一堆廢鐵，這種后果是不堪設想的。我公司浮法生產線原循環回水池一直是靠人工控制水位和輸水壓力，由于工人的疏忽出過幾次事故，控制效果不是很理想。為了有效控制循環水的供應，保證安全、生產，在2009年我和廠內電氣相關人員合作共同對該環節進行了技術創新，實現了對循環水的自動化控制，該控制系統運行至今未出現重大安全事故，為我公司的正常生產提供了有力的保障。
　　
　　二、我公司浮法生產線原循環水系統簡介
　　
　　我公司新的浮法玻璃生產線于2007年正式點火投產，冷卻循環用水由管路匯集于一、二號兩個五米高的回水池，兩個回水池各配有兩臺90kw離心式水泵（一備一用）作不停機運行將水輸送至生產線循環使用。離心泵電氣控制需由人工控制（自藕變壓器降壓），回水池液位及輸水壓差也由人工操作工調節水泵閥門控制，所以泵房值班室設有崗位，安排三班人員一人一班24小時值班操作。因為所有環節都依賴人工操作，由于操作工的一時疏忽，造成水池抽干或池滿溢水等事故在所難免，在運行過程中發生過幾次供水不穩和停水、停泵事故，給公司的安全生產造成了嚴重的負面影響，也給公司的經濟造成了重大的損失，該系統的技術升級迫在眉睫。
　　
　　三、浮法生產線原循環水系統自動化控制改造
　　
　　我作為公司生產線電氣維護負責人，和同事一起對浮法生產線循環水系統進行了自動化控制改造，zui初設計有兩套方案。方案一是在水池處裝一浮球，取高低兩個液位信號來控制高位啟動，低位停止。這套方案zui終被否決，原因有二：一、因電機功率太大不適合作頻繁啟動；二、水泵是離心式的因功率負荷大，啟動時需要工作人員將閥門關閉，啟動后還要排氣再將閥門慢慢打開才可順利泵水。因此在不能停機控制的前提下，需要加裝變頻器來實現自動控制。經過研究后確定啟用第二套方案：
　　
　　1、將原兩水池中間隔墻打通，兩池貫通為一池用，因原四臺水泵輸出管路是通一管出的。主電路部分現用丹佛斯變頻器VLT6000配一臺水泵，其余三臺不變作手動備用。
　　
　　2、控制部分接入生產線中央控制系統DCS控制。
　　
　　3、加裝一投入式液位變送器測量水池0~5米實際水位（二線制4~20mA）。
　　
　　控制系統原理：系統正常運行時水池的液位變送器對水池液位進行數據采樣，傳輸至系統DCS，與操作者設定的液位值進行比較，將結果轉換為頻率調節信號送至變頻器；變頻器調節水泵的電源頻率，進而調整水泵的轉速；DCS控制水泵的運轉。通過對水泵的啟動及其中變頻轉速的調節，將水池的液面高度恒定于操作者預先設的液位值，達到液位自動控制目的。
　　
　　中央控制系統（DCS）簡介：
　　
　　生產線所有電氣設備都集中于該線所設中央控制室做集散控制。該中央控制系統是引用ABB公司AC800F控制系統（AC800F控制器是ABB公司推出的一套世界的自動化控制系統，集DCS與PLC優點于一體，持多種總線標準。它既具備DCS的復雜模擬回路調節能力，友好的人機界面，又具有PLC指標相當的高速邏輯和順序控制性能。通過使用一個完整的工程工具（ControlBuilderF）來配置組態整個控制系統，包括自動化功能，操作員界面顯示和紀錄，以及組態現場總線設備和設備參數設定；提供系統全局范圍的用戶應用程序統一檢查，覆蓋過程控制站，操作員站到智能的現場設備，包括對用戶程序的完整性和一致性檢測；寬泛的功能塊庫，用戶自定義的功能塊也可以添加到其中，宏庫和圖形符號可以為用戶自定義功能塊建立圖形和操作面板；）采用Profibus接口進行網絡通訊，它有眾多的輸入輸出模塊接口，能處理各種模擬及開關量信號。所有系統控制對象的運行狀態窗口主要由幾個操作站界面顯示出來，操作者只須在中控室監控操作就能掌握全線生產狀況。
　　
　　整改該液位控制具體分下面三步進行：
　　
　　1、將現場水位通過液位變送器作實際信號值接入DCS系統PID功能塊中的AI模塊，經A/D轉換，運算后輸出，把數字信號轉換成模擬信號，再從AO模塊輸出信號驅動變頻器。
　　
　　2、在電腦界面加設一水位顯示及控制狀態界面
　　
　　3、組態方面：運用DCS系統PID功能塊以達到自動跟蹤控制目的
　　
　　4、量程設定：液位變送器水位量程0~5米對應輸出4-20mA（AI輸入）。
　　
　　輸出控制信號：0~-→4-20mA對應變頻器0--60Hz（AO輸出）
　　
　　變頻器設定：加/減速時間15S，頻率下限20Hz、上限60Hz、額定電流180A。經過反復的參數調整調試后，控制已達預期效果，于是很快地就切換投入使用。但在正常運行了將近一個月，意想不到的事情發生了，中控室操作員向我們反映水位失控，我立即到現場檢查發現水池已滿正向外溢水而變頻器卻處于20Hz頻率運行，而界面設定的控制水位（SP）是2.7m，但顯示的實際水位（PV）卻只有零點幾米。后來查出原因是由于液位變送器損壞失靈，導致無信號輸出而系統只能誤認為是低水位而停止輸出，因此造成這種現象。這主要是由于當時設計時沒有考慮到這一點而隱患，針對這項疏漏，我又在水池里裝設了超高、超低二個信號利用浮球進行探測。然后將兩個信號加入DCS系統功能塊
　　
　　當液位控制器因故障，水位失控時，假設水位超低信號反饋進入系統，系統將立即暫停PID輸出而優先切換至“REAL-L”功能快指令（內設30%輸出）作低頻率（20Hz）運行。反之當超高信號進入系統或水位漲至超高位，系統同樣暫停PID輸出而切換至“AEAL-H”功能塊指令（內設輸出）變頻器作zui高頻率（6OHz）運行而將水位降低。加設了這項保護可以預防當液位變送器實際水位信號中斷或錯亂，其液位都可控制在所限制超高/超低水位范圍內，避免水池抽干或溢水事故。繼整改之后在無須人監守的情況下，該系統已正常運行三年了至今未出現過問題，其穩定的冷卻水為生產提供了有利的保障。
　　
　　四、改造前后生產實效影響
　　
　　這次設備整改從經濟角度上不但為公司減少了崗位人員編制，也降低操作者的勞動強度。并且少用了一臺90KW水泵，自動控制液位對水泵，電機也起到了很好的保護作用和有效地節約了電能的消耗。電機軟啟動，具有短路保護，過流保護功能，工作穩定可靠，延長了設備的使用壽命。而且該系統的操作也非常方便，凡是需要修改的參數都可以在中央控制室操作站界面直接輸入，如變頻器的起/停、運行頻率、每個PID控制回路的參數值等。通過這次改造從意義上使我更深刻地認識到時代在不斷地進步，*更是突飛猛進，日新月異，特別是在許多大中型企業電氣控制都逐步走向系統化、模塊化、自動化程度越來越高，作為新時期電氣工作者，我認為不能因循守舊而墨守成規，我們應勇于突破傳統，敢于開拓通過努力學習，鉆研，緊隨科技，才能趕上時代步伐與時俱進，才可以在本行業內生存發展下去。