一 引言

鋼化玻璃（Tempered glass/Reinforced glass）屬于安全玻璃，是一種預(yù)應(yīng)力玻璃,為提高玻璃的強(qiáng)度,通常使用化學(xué)或物理的方法，在玻璃表面形成壓應(yīng)力，玻璃承受外力時首先抵消表層應(yīng)力，從而提高了承載能力，增強(qiáng)玻璃自身抗風(fēng)壓性，寒暑性，沖擊性等。鋼化爐是用物理或化學(xué)的方法生產(chǎn)鋼化玻璃的設(shè)備，包括物理方式玻璃鋼化設(shè)備和化學(xué)方式玻璃鋼化設(shè)備兩種。

物理方式玻璃鋼化設(shè)備通過對平板玻璃進(jìn)行加熱、而后再急冷的技術(shù)處理，使冷卻后的玻璃表層形成壓應(yīng)力，玻璃內(nèi)部形成張應(yīng)力，從而達(dá)到提高玻璃強(qiáng)度，使普通退火玻璃成為鋼化玻璃的設(shè)備。由于此種鋼化方式并不改變玻璃的化學(xué)組成，因此稱為物理方式玻璃鋼化設(shè)備。

化學(xué)鋼化設(shè)備是通過改變玻璃表面的化學(xué)組成來提高玻璃的強(qiáng)度，目前有表面脫堿、堿金屬離子交換等方法；由于此種鋼化方式改變了玻璃的化學(xué)組成，因此稱為化學(xué)方式玻璃鋼化設(shè)備。

本文主要講述Samkoon觸摸屏在化學(xué)玻璃鋼化生產(chǎn)線鋼化爐上的應(yīng)用。

二 系統(tǒng)原理與設(shè)計要求

化學(xué)鋼化玻璃的原理：

化學(xué)鋼化玻璃是采用低溫離子交換工藝制造的，所謂低溫系是指交換溫度不高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度的范圍內(nèi)，是相對于高溫離子交換工藝在轉(zhuǎn)變溫度以上，軟化點(diǎn)以下的溫度范圍而言。低溫離子交換工藝的簡單原理是在400℃左右的堿鹽溶液中，使玻璃表層中半徑較小的離子與溶液中半徑較大的離子交換，比如玻璃中的鋰離子與溶液中的鉀或鈉離子交換，玻璃中的鈉離子與溶液中的鉀離子交換，利用堿離子體積上的差別在玻璃表層形成嵌擠壓應(yīng)力。大離子擠嵌進(jìn)玻璃表層的數(shù)量與表層壓應(yīng)力成正比，所以離子交換的數(shù)量與交換的表層深度是增強(qiáng)效果的關(guān)鍵指標(biāo)。

離子交換鋼化玻璃與物理鋼化玻璃的應(yīng)力分布不同，前者表面層的壓應(yīng)力厚度較小，與其平衡的內(nèi)部拉應(yīng)力不大，這是化學(xué)鋼化玻璃的內(nèi)部拉應(yīng)力層達(dá)到破壞時也不像物理鋼化玻璃那樣碎成小片的原因。由于離子交換層較薄，所以化學(xué)鋼化玻璃方法用于增強(qiáng)薄玻璃效果顯著，對厚玻璃的增強(qiáng)效果不甚明顯，特別適合增強(qiáng)2～4mm厚的玻璃。

三 Samkoon人機(jī)畫面設(shè)計

1. 觸摸屏畫面設(shè)計要求

本系統(tǒng)采用Samkoon SA-10.2A型號觸摸屏，該型號為10.2”寬屏，440MHz CPU可以實(shí)時顯示溫度曲線，歷史溫度曲線，實(shí)時事件，歷史事件，歷史數(shù)據(jù)，工藝流程。

2. 觸摸屏畫面設(shè)計：

觸摸屏手動畫面可以手工控制預(yù)熱、吊籃下降、吊籃上升、爐門關(guān)閉、爐門打開、爐體前移、爐體后移、冷風(fēng)機(jī)啟動/停止、熱風(fēng)機(jī)啟動/停止。
觸摸屏的手動操作畫面如下圖所示：

觸摸屏的工藝流程畫面可以顯示設(shè)備運(yùn)行的流程，可以查看設(shè)備運(yùn)行到哪一步，如果運(yùn)行過程中有條件未達(dá)到，點(diǎn)擊按鈕彈出窗口顯示未達(dá)到的條件，方便調(diào)試檢測。同時可以顯示爐內(nèi)、爐側(cè)面的溫度、運(yùn)行特定步的所需時間。

預(yù)熱工藝參數(shù)畫面設(shè)定鋼化爐的PID各段預(yù)熱時間、預(yù)熱溫度、預(yù)熱功率，退火時間，退火溫度、以及鋼化時的鹽離子交換時間。

設(shè)備參數(shù)畫面設(shè)置鋼化爐的一些初始化的參數(shù)，如超溫報警、溫度修正、超時設(shè)定等設(shè)備點(diǎn)動運(yùn)行以及連動運(yùn)行切換。

四 總結(jié)

本系統(tǒng)采用Samkoon SA-10.2A觸摸屏和PLC的控制系統(tǒng)在玻璃制造行業(yè)鋼化爐上的應(yīng)用，該系統(tǒng)采用PID閉環(huán)調(diào)節(jié)控制各鋼化爐溫度的控制，通過調(diào)整PID的參數(shù)實(shí)現(xiàn)精確的控制效果。并且可以保存整個工藝過程中的溫度變化趨勢，和查閱歷史報警信息。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更精確，更穩(wěn)定，更方便的操作控制要求。