專利名稱：管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸送裝置，具體地說是一種管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制約氣力輸送系統(tǒng)的“電力能耗高”的問題得到解決，氣力輸送在的化工、糧食、食品等行業(yè)中得到了迅速應(yīng)用，已經(jīng)基本替代了人工搬運(yùn)和機(jī)械搬運(yùn)物料的方式。相較于人工和機(jī)械搬運(yùn)方式，氣力輸送系統(tǒng)是小顆粒固體物料連續(xù)輸送最合適的輸送設(shè)備，同樣也適于間斷地將大量的顆粒物料從罐車、鐵路車輛和貨船輸送至貯倉。 帶式輸送機(jī)、螺旋輸送機(jī)等輸送機(jī)械實(shí)質(zhì)上是朝一個(gè)方向輸送，而氣力輸送系統(tǒng)可以向上、 向下或圍繞建筑物、大的設(shè)備及其他障礙物輸送物料，其輸送管可高出或避開其他裝置或設(shè)備所占用的空間。一般情況下料倉下料是采用自動(dòng)重力下料，而倉泵的下料是采用倉泵內(nèi)流化完成的壓力進(jìn)行下料，這就導(dǎo)致倉泵的下料和輸送效率大大減小。目前多采用的是調(diào)整輸送壓力和倉泵壓力之間的關(guān)系來控制下料的速度，但往往達(dá)不到預(yù)定的效果，較難控制，倉泵的壓力是根據(jù)物料的流化特性來確定的、是恒定的。倉泵的下料和輸送速度靠輸送的氣流壓力和流速來控制，如果輸送壓力過低就會(huì)導(dǎo)致物料堆積在倉泵下料口附近造成堵塞并且對(duì)管道也會(huì)造成磨損。如果輸送壓力過高就會(huì)造成輸送的氣流往倉泵里面竄，會(huì)增大倉泵的壓力并且因?yàn)閭}泵出口壓力過大而排不出料。氣力輸送系統(tǒng)所采用的各種固體物料輸送泵、流量分配器以及接受器的操作非常類似于流體設(shè)備的操作，因此大多數(shù)氣力輸送關(guān)系很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，由一個(gè)中心控制臺(tái)操作。與其他散狀固體物料的輸送設(shè)備相比，其著火和爆炸的危險(xiǎn)性小，并且消除了對(duì)環(huán)境的污染。在負(fù)壓輸送時(shí)，任何一處的空氣泄漏都是向內(nèi)的，因此物料的污染就可限制到最小?？梢詫?shí)現(xiàn)由數(shù)點(diǎn)集中送往一處，或由一處分散送往數(shù)點(diǎn)的遠(yuǎn)處。對(duì)于化學(xué)性能不穩(wěn)定的物料，可以采用惰性氣體輸送，利于安全生產(chǎn)，改善車間衛(wèi)生條件，防止灰塵、粉塵的外揚(yáng)，有利于環(huán)境保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)提高了倉泵下料和輸送能力，能保證倉泵的下料順暢，并且可以通過調(diào)整輸送氣流的壓力來控制料氣比和輸送流速和輸送量。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的—種管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括上位機(jī)DCS、兩臺(tái) PLC和管線儀表輸送系統(tǒng)，管線儀表輸送系統(tǒng)和PLC均與上位機(jī)DCS連接；上位機(jī)DCS與PLC 之間采用MODBUS通訊方式，兩臺(tái)PLC之間通過IM365進(jìn)行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統(tǒng)之間設(shè)有對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行處理的安全柵。為了提高倉泵下料和輸送能力，本發(fā)明在管線儀表輸送系統(tǒng)中的倉泵下料口往接收倉的方向設(shè)有助吹環(huán)，通過助吹環(huán)對(duì)倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調(diào)整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。本發(fā)明中，所述上位機(jī)DCS監(jiān)控壓力并控制兩臺(tái)PLC工作，選擇管線和接收倉。所述安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。本發(fā)明系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)由上位機(jī)DCS、PLC、管線儀表輸送子系統(tǒng)組成。上位機(jī)DCS監(jiān)控壓力、控制 PLC工作和選擇管線和接收倉，上位機(jī)DCS與PLC之間采用MODBUS通訊方式，PLC選擇西門子300，CPU是315-2DP。系統(tǒng)共有兩個(gè)機(jī)架，機(jī)架之間通過MPI IM365進(jìn)行通訊，PLC通過安全柵控制閥門進(jìn)行進(jìn)料流化輸送工作，由于整個(gè)系統(tǒng)是處于防爆區(qū)間內(nèi)，所以所有外部信號(hào)都要通過安全柵進(jìn)行信號(hào)處理，安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。整個(gè)流程管線中所有的閥門都要有開關(guān)到位信號(hào)，開關(guān)到位信號(hào)需反饋到PLC中執(zhí)行。本發(fā)明中，料倉的下料口，經(jīng)氣動(dòng)刀型閥和旋轉(zhuǎn)給料機(jī)，下落到稱重模塊，當(dāng)達(dá)到設(shè)定重量時(shí)，打開氣動(dòng)刀型閥和圓頂閥進(jìn)入倉泵，倉泵由流化輸送到管線中然后進(jìn)入各個(gè)接收倉。本發(fā)明通過CPU315-2DP PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的氣動(dòng)閥門進(jìn)行控制，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備如壓力表，壓力變送器，液位開關(guān)，液位變送器，流量變送器信號(hào)以及閥門的開關(guān)到位信號(hào)進(jìn)行采集，然后根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷操作，并根據(jù)反饋的超限信號(hào)進(jìn)行報(bào)警、停止、排堵等操作。該系統(tǒng)共用到兩個(gè)PLC機(jī)架，兩個(gè)機(jī)架之間通過IM365接收發(fā)送模塊進(jìn)行MPI通訊連接。為保證現(xiàn)場(chǎng)控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進(jìn)行進(jìn)料流化輸送工作，由于整個(gè)系統(tǒng)是處于防爆區(qū)間內(nèi)，所以所有外部信號(hào)都要通過安全柵進(jìn)行信號(hào)處理，安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。上位機(jī)DCS監(jiān)控壓力物位、控制PLC工作和選擇管線和接收倉，上位機(jī)DCS與PLC之間采用MODBUS進(jìn)行通訊。本發(fā)明提高了倉泵下料和輸送能力，在距倉泵下料口往接收倉的方向加上一個(gè)助吹環(huán)進(jìn)行管道助吹，通過助吹環(huán)對(duì)倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調(diào)整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實(shí)施例方式一種本發(fā)明所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，見圖1，該系統(tǒng)包括上位機(jī) DCS、兩臺(tái)PLC和管線儀表輸送系統(tǒng)，管線儀表輸送系統(tǒng)和PLC均與上位機(jī)DCS連接；上位機(jī) DCS與PLC之間采用MODBUS通訊方式，兩臺(tái)PLC之間通過IM365進(jìn)行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統(tǒng)之間設(shè)有對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行處理的安全柵。上位機(jī)DCS監(jiān)控壓力并控制兩臺(tái)PLC 工作，選擇管線和接收倉。安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。為了提高倉泵下料和輸送能力，本發(fā)明在管線儀表輸送系統(tǒng)中的倉泵下料口往接收倉的方向設(shè)有助吹環(huán)，通過助吹環(huán)對(duì)倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調(diào)整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。輸送流程如下
開啟運(yùn)行過程首先在系統(tǒng)運(yùn)行之前要確定帶料試車中閥門儀表管線無任何問題，儀表空氣和氮?dú)鈨?chǔ)蓄罐的氮?dú)鈮毫Χ歼_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，然后才能執(zhí)行正式運(yùn)行。先打開所有閥門及設(shè)備，然后用氮?dú)鈱?duì)整個(gè)系統(tǒng)的吹掃，排盡管道內(nèi)的空氣，待管道內(nèi)的空氣排盡后關(guān)閉所有閥門。通過氮?dú)鈨?chǔ)蓄罐將槽車中的料輸送到料倉，在輸送的過程中要將料倉上的除塵器打開，排出料倉中的氮?dú)猓ㄟ^料倉頂部的連續(xù)料位計(jì)和料位計(jì)監(jiān)測(cè)料倉中的料位，在輸送過程中如果料倉中的壓力過高會(huì)觸發(fā)料倉上的安全閥，安全閥打開排出多余的壓力。然后打開料倉下的插板閥進(jìn)行重力自動(dòng)下料，然后打開氣動(dòng)截止閥來選擇所要工作的管線，當(dāng)接收到截止閥的開到位信號(hào)后打開旋轉(zhuǎn)給料機(jī)通過重力將料輸送到稱重模塊中對(duì)料稱重，當(dāng)稱重模塊中的料達(dá)到所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)后關(guān)閉氣動(dòng)截止閥，當(dāng)接收到氣動(dòng)截止閥的關(guān)到位反饋信號(hào)后， 關(guān)閉旋轉(zhuǎn)給料機(jī)。當(dāng)接收到旋轉(zhuǎn)給料機(jī)關(guān)閉的反饋信號(hào)后打開稱重料斗下的插板閥通過重力自動(dòng)下料，再打開截止閥，當(dāng)接收到截止閥的開到位反饋信號(hào)后打開圓頂閥和排氣閥對(duì)倉泵進(jìn)行重力下料，當(dāng)料倉中的料觸發(fā)物位傳感器后關(guān)閉截止閥，當(dāng)接收到截止閥的關(guān)到位信號(hào)后關(guān)閉圓頂閥和排氣閥，然后當(dāng)接收到圓頂閥和排氣閥的關(guān)到位信號(hào)后打開流化管線上的手動(dòng)閥和流化閥閥倉泵中的料進(jìn)行流化處理，流化處理中當(dāng)倉泵上的壓力變送器達(dá)到設(shè)定壓力后打開輸送管線上的手動(dòng)閥和輸送閥進(jìn)行料氣混合輸送，然后打開助吹閥管線上的手動(dòng)閥和助吹閥，并且打開管線上的手動(dòng)閥和助吹閥。其中倉泵管線可以通過手動(dòng)閥切換輸送。然后通過DCS聯(lián)鎖上的畫面進(jìn)行選擇所需要的接收倉。系統(tǒng)關(guān)閉過程首先停止槽車對(duì)料倉的進(jìn)料，然后過一會(huì)關(guān)閉料倉上的除塵器和引風(fēng)機(jī)。然后關(guān)閉料倉下的插板閥，接著按順序關(guān)閉氣動(dòng)截止閥和給料機(jī)。然后關(guān)閉稱重模塊下的插板閥、 氣動(dòng)截止閥和氣動(dòng)圓頂閥，再關(guān)閉助吹閥、輸送閥和流化閥，并且同時(shí)關(guān)閉助吹、輸送和流化管線上的手動(dòng)閥。然后關(guān)閉線路的管線手動(dòng)選擇閥。接著關(guān)閉輸送管線上的助吹閥和手動(dòng)球閥。然后關(guān)閉接收倉的進(jìn)料氣動(dòng)球閥，再關(guān)閉接收倉上的助吹閥和手動(dòng)閥。最后等接收倉中的壓力達(dá)到常壓并且不再進(jìn)料后關(guān)閉除塵器下的氣動(dòng)球閥，接著關(guān)閉除塵器旁的引風(fēng)機(jī)，等待IOS后再關(guān)閉除塵器。整個(gè)系統(tǒng)關(guān)閉結(jié)束。倉泵下料輸送倉泵的壓力并且因?yàn)閭}泵出口壓力過大而排不出料。解決方法在距倉泵下料口往接收倉的方向加上一個(gè)助吹環(huán)(F0V201)引一股氣流進(jìn)行管道助吹，通過助吹環(huán)的這股氣對(duì)倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調(diào)整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。清堵過程當(dāng)系統(tǒng)的管線中壓力過高時(shí)打開清堵閥減輕壓力。當(dāng)管線防堵高壓力報(bào)警，就應(yīng)該進(jìn)行手動(dòng)排堵了。手動(dòng)排堵方法先關(guān)斷管線輸送閥和助吹閥停止向管線輸送物料和氮?dú)?，然后打開清堵閥排出堵管線路的壓力并會(huì)反吸出一部分物料。然后再關(guān)斷清堵閥并打開助吹閥向管線內(nèi)輸送氮?dú)庠龃蠊芫€壓力，如果還是堵管，就接著關(guān)斷助吹閥并打開排堵閥排出管線壓力并反吸物料。如上過程通過手動(dòng)連續(xù)幾次就可以排堵了。PLC控制原理該系統(tǒng)選用西門子S7-300PLC，通過CPU315-2DP PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的氣動(dòng)閥門進(jìn)行控制，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備如壓力表，壓力變送器，液位開關(guān)，液位變送器，流量變送器信號(hào)以及閥門的開關(guān)到位信號(hào)進(jìn)行采集，然后根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷執(zhí)行下一步操作，并根據(jù)反饋的超限信號(hào)進(jìn)行報(bào)警、停止、排堵等操作。該系統(tǒng)共用到兩個(gè)PLC機(jī)架，兩個(gè)機(jī)架之間通過IM365接收發(fā)送模塊進(jìn)行MPI通訊連接。DCS控制輸送管線和接收倉的選擇及監(jiān)控壓力等，PLC與DCS通過MODBUS總線連接。為保證現(xiàn)場(chǎng)控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進(jìn)行進(jìn)料流化輸送工作，由于整個(gè)系統(tǒng)是處于防爆區(qū)間內(nèi)，所以所有外部信號(hào)都要通過安全柵進(jìn)行信號(hào)處理，安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。整個(gè)流程管線中所有的閥門都要有開關(guān)到位信號(hào)，開關(guān)到位信號(hào)需反饋到PLC中執(zhí)行。
本發(fā)明通過CPU315-2DP PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的氣動(dòng)閥門進(jìn)行控制，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備如壓力表，壓力變送器，液位開關(guān)，液位變送器，流量變送器信號(hào)以及閥門的開關(guān)到位信號(hào)進(jìn)行采集，然后根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷執(zhí)行下一步操作，并根據(jù)反饋的超限信號(hào)進(jìn)行報(bào)警、停止、排堵等操作。為保證現(xiàn)場(chǎng)控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進(jìn)行進(jìn)料流化輸送工作， 由于整個(gè)系統(tǒng)是處于防爆區(qū)間內(nèi)，所以所有外部信號(hào)都要通過安全柵進(jìn)行信號(hào)處理，安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。整個(gè)流程管線中所有的閥門都要有開關(guān)到位信號(hào)，開關(guān)到位信號(hào)需反饋到PLC中執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括上位機(jī)DCS、兩臺(tái)PLC 和管線儀表輸送系統(tǒng)，管線儀表輸送系統(tǒng)和PLC均與上位機(jī)DCS連接；上位機(jī)DCS與PLC之間采用MODBUS通訊方式，兩臺(tái)PLC之間通過IM365進(jìn)行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統(tǒng)之間設(shè)有對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行處理的安全柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，其特征在于在管線儀表輸送系統(tǒng)中的倉泵下料口往接收倉的方向設(shè)有助吹環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，其特征在于所述上位機(jī)DCS 監(jiān)控壓力并控制兩臺(tái)PLC工作，選擇管線和接收倉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，其特征在于所述安全柵將系統(tǒng)中的電壓電流信號(hào)限制在安全防爆值內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管道助吹式防爆氣力輸送系統(tǒng)，包括上位機(jī)DCS、兩臺(tái)PLC和管線儀表輸送系統(tǒng)，管線儀表輸送系統(tǒng)和PLC均與上位機(jī)DCS連接；上位機(jī)DCS與PLC之間采用MODBUS通訊方式，兩臺(tái)PLC之間通過IM365進(jìn)行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統(tǒng)之間設(shè)有對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行處理的安全柵。本發(fā)明提高了倉泵下料和輸送能力，能保證倉泵的下料順暢，并且可以通過調(diào)整輸送氣流的壓力來控制料氣比和輸送流速和輸送量。
文檔編號(hào)B65G53/04GK102219120SQ20111016020
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者許慧中 申請(qǐng)人:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院