Обжиг керамических изделий. Цель автоматизации процесса обжига керамических изделий
Обжиг керамических изделий – это нагрев глиняных изделий до такой температуры, при которой микроскопические частицы глины сплавляются в единое целое.
Существуют два основных вида обжига, зависящие от среды, в которой происходит процесс - восстановительный и окислительный. Окислительный обжиг является стандартным способом, в результате которого получается белое или красное изделие. В случае восстановительного обжига изделия приобретают серую или черную окраску. В процессе обжига керамическая масса приобретает прочность, стойкость против внешних воздействий и другие физико-механические свойства, которые обусловливают ее переход в камнеподобное состояние. В зависимости от характера и назначения керамического материала обжиг может осуществляться в несколько приемов:
- Первый или утильный обжиг, который сводится к закреплению формы изделия и приобретению материалом всех присущих ему свойств.
- Второй или глазурный обжиг, который сводится к закреплению глазури на материале, а для фарфора к приобретению свойств, которые не были получены в результате утильного обжига.
- Третий или декоративный обжиг, который сводится к закреплению на глазурованном материале надглазурной росписи.
Цель автоматизации процесса обжига керамических изделий состоит из следующих составляющих:
- Улучшение качества готовой продукции.
- Улучшение технико-экономических показателей работы технологического оборудования за счет совершенствования процессов управления и контроля.
- Предупреждение возникновения аварийных ситуаций.
- Выполнение требований безопасности.
- Оперативная сигнализация и протоколирование хода технологического процесса.
Автоматическая система управления процессом обжига керамических изделий
Одной из самых известных автоматизированных систем управления процессом обжига керамических изделий является системе, использующаяся на Голицынском керамическом заводе в цехе № 4. В данном случае объект автоматизации представлен туннельной обжиговой печью и группой машин, которые обеспечивают проталкивание по печи и движение вагонеток по замкнутому циклу вне печи, а также их подачу для садки и выставки готовой продукции. Рассматриваемая система состоит из контроллеров, сервера на базе персонального компьютера и рабочей станции, которые объединены шиной в многомастерную сеть. Схема описанной системы изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема системы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Представленная выше система управления способна выполнять следующие функции:
- Генерация сменного отчета.
- Архивирование записей по толканию вагонеток.
- Архивирование кривой обжига для каждой вагонетки.
- Автоматическая остановка печи в случае срабатывания автоматики безопасности.
- Регистрация отказов в журнале событий.
- Контроль работы технологического оборудования с выдачей предупреждений - звуковая и световая индикация.
- Отображение трендов температур в зонах печи.
- Вывод данных процесса обжига на пульт оператора и экран визуализации.
- Отображение уставок и в случае необходимости их корректировка.
- Отображение текущего технического состояния оборудования.
- Хранение, регистрация, архивирование и документирование данных о технологическом процессе.
- Усиленный контроль режимов и параметров работы технологического оборудования, предупреждение отказов.
Многомастерное построение сети позволяет контроллерам работать независимо друг от друга, поэтому остановка одного из контроллеров не вызывает остановку всей системы, остальные составляющие продолжают работать.
Внедрение системы обеспечило увеличение производительности, безопасности и эффективности работы цеха № 4 по сравнению с цехом № 3, в котором используется старая релейная автоматическая система. Эффективность достигается за счет более высокого уровня качества контроля параметров процесса обжига и высокой оперативности защиты от недопустимых ситуаций. Используемая система позволяет дежурному и ремонтному персоналу выявлять слабые места в работе оборудования и более рационально планировать предупредительный ремонт.
