粉料气力输送装置的控制
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收稿日期:2005203210;修改稿收到日期:2005204220
作者简介:聂殿涛(1968-)男,吉林双阳人,1991年毕业于吉林化工学院自动化系生产过程自动化专业,学士学位,现在CPE 东北分公司自控室,任工程师,一直从事自控工程设计工作。
粉料气力输送装置的控制
聂殿涛
(CPE 东北分公司自控室,吉林吉林 132021)
摘要:介绍了利用压缩气的高速气流,使粉料处于悬浮状态,最终输送到粉料仓的过程;联锁控制程序编制原则及粉料控制系统的设计方案选择。
关键词:粉料;气力输送;联锁顺控;设计原则
中图分类号:TP273 文献标识码:B 文章编号:100727324(2005)0420014203
Control of Powder Pneumatic T ransportation System
N IE Dian 2Tao
(CPE Nort hwest Branch Auto.Depart.,Jilin ,132021,China )
Abstract :Wit h high speed air flow ,powder in suspending state shall be feed to storehouse ;principle on interlock co nt rol and selection of control system in powder feeding are introduced.K eyw ords :powder ;p neumatic transportation ;interlock cont rol ;design principle
粉料气力输送装置是以粉体为原料的生产装
置的重要组成部分,能否准确稳定地输送原料是保证装置正常生产的关键。为了提高企业的经济效益,安全、平稳、长周期地连续生产是至关重要的,为此在保证设备正常运转的情况下正确合理选择控制方案是十分必要的。
粉料气力输送为密闭输送,密闭性能好,输送距离远。全封闭操作,无粉尘飞扬,操作现场洁净。系统传动部件少,易于维护和检修。
以下就某一特定的粉体介质探讨控制系统的设计原则。1 工艺简介
粉料气力输送装置就是利用氮气或空气的高速气流,通过喷射器使粉料在管道内处于悬浮状态,处于悬浮状态的粉料在高速气流推动下沿密闭管道输送到最终用户。其流程图如图1所示。
其工艺操作过程:1)首先启动萝茨鼓风机,萝茨鼓风机控制可由成套控制器完成;2)开启布袋除尘器,布袋除尘器按设定程序以脉冲形式向布袋吹压缩空气,以除去布袋表面粉尘;3)打开旋转给料阀(关风阀)的轴封气阀XV 24101。完成以上步骤后,检测风压是否满足要求,如满足要求,则可开始送料过程,启动旋转给料阀4X01,粉料由给料仓经4X01进入喷射器,这时粉料在高速气流推动下在
管道内呈悬浮状态,粉料沿密闭管道向前输送进入1#或2#粉料受料仓。具体进入受料仓1#还是
2#,可通过换向阀XV 23101实现,换向阀配有阀位
开关。每座受料仓设有上限及下限电容式料位开
关,以此判断料仓是否允许装填。2 控制系统设计方案比较
根据工艺操作要求,有2种方案可以选择:1)选用常规仪表进行控制,联锁顺序控制采用常规继电器实现;2)采用小型PL C 系统进行控制。
对于方案1),继电器触点可能粘在一起,组成系统的继电器越多,则产生触点粘连的概率就越大,另外导线的接点多,故障点同时增加。好处是一次投资比较低,但不利于正常生产及维护。出现故障后,查故障位置比较困难。
对于方案2),就继电器数量及导线的接点数量来讲,优于方案1),但一次投资比方案1)高一些。而综合考虑各方面因素及近几年PL C 的性能价格,方案2)的性能价格比明显优于方案1)。3 控制系统设计方案确定
粉料气力输送装置控制系统I/O 点较少,因此采用小型PLC 系统完全可以满足控制及操作需要。从系统安全性与可靠性出发,通讯卡件、供电单元、控制器及用于控制回路的I/O 卡件采用冗余设计。
工程设计及标准
石 油 化 工 自 动 化,2005,4∶14
AU TOMA TION
IN PETRO 2CH EMICAL INDUSTR Y
图1 粉料气力输送流程图
PLC系统功能强大,具有操作状态显示、历史记录、联锁逻辑控制及顺序控制等及各种控制及运算功能,方便快捷的组态软件,使操作维护工程师很容易完成系统组态及修改,另外PLC具有友好的人机操作界面,操作人员可以方便地完成各种操作及监控。
4 控制系统及现场仪表的设计原则
根据现场情况及工艺要求,现场为粉尘防爆环境,现场仪表选用隔爆型仪表。现场仪表信号送PL C进行状态指示及联锁控制,PL C根据存储的联锁控制程序进行联锁控制,启动或关闭相关阀门的通断,送出开关量信号启停布袋除尘器、旋转给料阀(关风器)4X01及萝茨鼓风机等,开关量信号反馈回PL C,引入联锁控制回路以保证各种设备处于正确状态。最终实现粉料通过压缩空气沿密闭管道输送到界区外料仓。
主要现场仪表设备:风机出口风压压力变送器P T24101;旋转给料阀(关风器)轴封气阀XV2 4101;Y型换向阀XV23101;Y型换向阀阀位开关ZSS,ZSD;料仓上下限料位开关L SH,L SL;现场仪表选型关键是Y型换向阀及料仓上下限料位开关的合理选型。
5 联锁顺序控制主程序框图(如图2所示)该程序运行过程如下。
启动现场或控制室的装填按钮,开始执行联锁控制装填程序:1)首先判断1#仓是否可以装填,如1#仓可以装填,由PL C给出声光提示,装填开始。
2)依次启动下列设备。换向阀XV23101置S向,启动布袋除尘器1Z01控制程序,打开XV24101,然后启动罗茨鼓风机5A01控制程序。3)判断风压是否正常,如风压正常,由PL C给出声光提示,启动旋转给料阀(关风器)。4)在送料状态过程中,连续检测风压是否正常,直至1#仓装满,如送料期间风压异常,则停止送料,同时进行声光报警,停旋转给料阀(关风器),延时30s后停鼓风机。5)如1#仓满,由PL C给出声光提示,然后判断2#仓是否可以装填,如可以装填,由PL C给出声光提示,装填过程同上。6)如1#和2#仓全满,则声光报警显示,停止送料,停旋转给料阀(关风器),延时30s 停鼓风机。
整个送料过程可以在全自动的情况下完成,只要PL C检测到后续工序给出的送料信号,则联锁控制程序自动执行送料过程。
联锁控制程序中加入自动/手动切换功能后,则可以实现手动操作。
本文只针对有2座受料仓情况下讨论的,多座受料仓的情况类似,只要正确组合换向阀,就可实
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第4期 聂殿涛1粉料气力输送装置的控制