冷端是浮法玻璃生产线的切装工段,也是其自动化装备水平的最高体现。随着我国浮法玻璃行业的技术进步和产业结构的升级调整,冷端单体设备装备水平和自动化程度不断提高。大型化、多规格、高品质的生产需求和推进“两化融合”提高装备智能化和生产过程自动化的国家工业发展策略,对冷端控制系统的自动化和智能化程度提出了更高的要求。本文以浮法生产线冷端控制系统智能化改造为研究对象,应用数字化技术、工业网络技术、模糊模式识别技术和先进的自动控制手段给出了全方位的改造方案。论文主要完成如下工作:(1)建立全数字化网络。采用Profibus-DP作为现场层网络,以太网作为管理层通讯,构建冷端控制系统的数字化网络体系,使控制系统具有良好的实时性、开放性和交互性,数字化通讯提高了控制精度和系统的安全性,方便第三方设备能接入,实现了控制系统对所有设备的无缝管控,为统筹安排设备提供了基础。通过以太网可以实现冷端控制系统的在线化,支持远程维护和监控,并方便向上级管理层通讯,有利于将冷端系统接入厂级管理系统。(2)实现了玻璃板的准确识别和精确跟踪。建立对每一块玻璃板的特征参数以及系统数据栈,采用数据传递与物质流同步的方式确保玻璃板传输中特征参数的跟随性。在分析了伺服电机、交流电机和伺服控制、交流变频控制的特点后根据冷端不同传动区的工艺特点,在保证控制精度和运行可靠性的前提下确定适合国内浮法生产线使用的交流变频与伺服控制相配合的高性价比传动方案,为精确的位置控制奠定基础。在玻璃板位置跟踪上采用梯形近似积分法的软计算辅以硬件校正的方法实现准确定位。(3)应用模糊模式识别方法实现智能堆垛取片。分析堆垛取片设备的运行方式及特点抽取特征参数,建立标准模型库及其隶属函数,计算待识别玻璃板的隶属函数,并应用最大隶属原则其进行分类识别。结果表明,采用本文方案对冷端控制系统的改造,能够实现对玻璃板的准确识别和精确定位并在此基础上达到智能堆垛,系统具有良好的通用性方便将第三方设备纳入管理系统实现无缝管控。该方案符合中国国情、性价比较高,在立足国产设备的基础上有效提高了冷端设备的利用率和生产能力,为实现全工厂的智能制造奠定了基础,有较高的经济和社会效益。