凌光榮

（佛山歐神諾陶瓷有限公司，佛山 528000）

1 前言

在高新科技自動化飛躍發(fā)展的今天，對于陶瓷產(chǎn)品制造行業(yè)，機(jī)電一體自動化的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。由于部份機(jī)械設(shè)備過于陳舊，或在設(shè)計(jì)安裝后的使用過程中，使用者的要求越來越高，使得有部分設(shè)備不能滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)要求，從而對產(chǎn)品加工造成的缺陷無法預(yù)見。因此，在加工生產(chǎn)過程中設(shè)備會對陶瓷磚坯造成一定的缺陷就在所難免了。如果不能把這種設(shè)備的不良動作改進(jìn)，那么就會給我們的產(chǎn)品加工帶來或多或少的缺陷，既增加了生產(chǎn)成本，又浪費(fèi)了能源，更不能達(dá)到預(yù)期的需求。壓力傳感器在工業(yè)控制實(shí)踐中是最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、石化、油井、管道等眾多行業(yè)，因此對其進(jìn)行了解及引用到所使用的設(shè)備上是非常有必要的。作為一名電氣設(shè)備主管，有責(zé)任對公司在使用中有缺陷的設(shè)備進(jìn)行良性的改進(jìn)，對陶瓷產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過程中因設(shè)備造成的缺陷進(jìn)行排除，并根據(jù)科學(xué)的理論基礎(chǔ)，充分利用公司現(xiàn)有的資源，對原煤氣管道的穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，確保生產(chǎn)做到低成本、低能耗、高精度、高效率。

2 原煤氣管道供氣壓力生產(chǎn)中的一些問題

在原煤氣管道控制系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，一級壓力取決于煤氣站供給管道的壓力，二級車間的煤氣管道壓力，只能用于手動碟閥開度大小來控制壓力。二級管道供氣給燒成窯的壓力時大時小不穩(wěn)定，造成窯爐火焰大小長短不一。窯膛溫度區(qū)域受控偏離設(shè)定值，溫度不穩(wěn)定，磚坯在燒成過程中不能有效地按照工藝單的曲線去落實(shí)，使得磚坯出窯半成品的缺陷增多，額外地增加了加工成本。一級煤氣管道的壓力波動直接影響到二級煤氣管道的壓力，使用人工調(diào)整碟閥控制二級壓力的穩(wěn)壓，增加了勞動強(qiáng)度，也降低了設(shè)備的使用效率及可操作性。（手動操作如圖1所示）。

3 分析煤氣管道壓力不穩(wěn)定造成磚形缺陷原因及原控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)

（1）半成品出窯的平整度是根據(jù)窯爐的溫度控制調(diào)整的，當(dāng)受控溫度偏差過大時，是造成半成品變形缺陷的原因之一。

（2）煤氣壓力偏高或偏低，會直接導(dǎo)致溫度時高時低，容易出現(xiàn)小白降級，也是造成半成品缺陷原因之一。

（3）管道燃?xì)鈮毫ζ钸^大時，會引起半成品在燒成過程中曲線不穩(wěn)定，出窯后會造成滯后變形。

（4）煤氣壓力波動時，會造成煤氣燃燒不完全及引起窯爐膛溫度不穩(wěn)定。燃燒不充分使產(chǎn)品達(dá)不到足夠的機(jī)械強(qiáng)度（如抗折強(qiáng)度）。

綜上幾點(diǎn)分析可以看出，原控制系統(tǒng)所造成的缺陷是有一定依據(jù)的，嚴(yán)格控制輥道窯燒成區(qū)的溫度是避免產(chǎn)品出現(xiàn)異常問題的關(guān)鍵。為了能實(shí)現(xiàn)二級煤氣管道壓力自動穩(wěn)壓的功能，使供給窯爐的煤氣壓力得到穩(wěn)定，在原來的二級煤氣管道上安裝壓力傳感器，這樣可以解決以上壓力不穩(wěn)定引起的磚形缺陷問題。所以有必要將原控制系統(tǒng)改造成為符合生產(chǎn)工藝的新控制系統(tǒng)。

4 具體的改進(jìn)方法及原理

隨著工業(yè)測控技術(shù)要求和自動化控制水平的提高，煤氣管道燃?xì)廨斔瓦^程中，用壓力傳感器檢測的反饋信號來控制管道的壓力，會比較準(zhǔn)確與平穩(wěn)。該壓力傳感器是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化控制和優(yōu)化運(yùn)行的前提條件，能夠正確分析，實(shí)時處置因壓力波動所帶來的偏差。在現(xiàn)有的管道控制加裝傳感器控制，該裝置由壓力傳感器檢測二級管道內(nèi)的煤氣壓力，反饋信號傳送到壓力顯示控制表進(jìn)行PID運(yùn)算處理，由控制表執(zhí)行控制電動執(zhí)行器，電動執(zhí)行器根據(jù)控制表給的信號打開或關(guān)閉閥門，這樣達(dá)到二級管道壓力穩(wěn)壓的目的。利用此控制系統(tǒng)來控制，相比其它傳統(tǒng)的方式控制不但效果好、而且更加穩(wěn)定可靠，價格也實(shí)惠，還能直接關(guān)系到生產(chǎn)的平安與穩(wěn)定。這系統(tǒng)須注意以下幾點(diǎn)：

（1）壓力傳感器主要集中在可靠性、穩(wěn)定性和高精度三個方面，選用安裝煤氣管道壓力傳感器的需求體現(xiàn)在測量精度、快速響應(yīng)、溫度特性和靜壓特性、長期穩(wěn)定性幾個方面。

（2）在原管道的基礎(chǔ)上安裝壓力傳感器，其配套設(shè)備還需要以下配件：壓力開關(guān)、電動執(zhí)行器、壓力顯示儀表、中間繼電器、汽動閥。

（3）煤氣管道自動穩(wěn)壓系統(tǒng)，其工作中安全控制尤其重要，所以斷電自動保護(hù)必須與管道聯(lián)接。

（4）工作原理主要表現(xiàn)以下方式：首先啟動控制電源電路，電磁閥得電打開氣動安全主閥，然后氣站管道一級供氣給車間煤氣主管道供氣；在車間的供氣系統(tǒng)中，設(shè)定給窯爐二級供氣的壓力值，當(dāng)傳感器檢測到窯爐二級供氣管道的壓力時，反饋一個偏差信號給壓力顯示控制器。在壓力顯示控制器的運(yùn)算下，輸出信號控制電路中的中間繼電器，由中間繼電器的通斷來驅(qū)動電動執(zhí)行器。再由電動執(zhí)行器的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)打開閥門的大小來控制流量達(dá)到穩(wěn)定壓力的目的。當(dāng)二級管道內(nèi)壓力超出管道的設(shè)定范圍值時，報(bào)警器工作，提醒有關(guān)人員及時作出處理。如遇到突發(fā)停電事故，則控制電路電磁閥失電，氣動閥自動關(guān)閉切斷一級主煤氣氣路，同時打開放散閥排空，這樣確保二級窯爐管道內(nèi)的煤氣壓力安全，也排除了因停電時窯爐風(fēng)機(jī)停機(jī)而引起的煤氣在窯爐支管道內(nèi)的事故隱患（自動控制如圖3）。

5 改進(jìn)后的實(shí)際應(yīng)用

改進(jìn)后的控制系統(tǒng)如下分配。

表1 配件清單

6 結(jié)論

通過此次對管道上穩(wěn)壓裝置的的改進(jìn)，對于煤氣管道壓力波動的問題得以解決，而且可以實(shí)現(xiàn)窯爐燒成的曲線穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的優(yōu)等率。

在我們的日常工作中，很多身邊的事、周圍的物都是不可忽視的。對于一些企業(yè)的設(shè)備，只要我們作出合理的改進(jìn)，它將給我們帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益。這也告訴我們，無論我們在做什么事，我們都要多加思考問題，多問幾個為什么。多對所思考的問題進(jìn)行科學(xué)合理的分析，這樣我們才能以低成本、低能耗、高精度、高效力的生產(chǎn)，為公司的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。