專利名稱：一種雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置及自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣力輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置及自動控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)過程日趨自動化，對節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，氣力輸送技術(shù)憑借自身的技術(shù)特點(diǎn)得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用。在不斷探索和創(chuàng)新過程中，氣力輸送在冶金行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。輸送方式從原始、簡單到如今完善、合理，從稀相懸浮輸送到濃相輸送，初步解決了氣力輸送的能耗高、管道磨損及物料破碎等問題，提高了氣力輸送技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。特別是氣力輸送裝置新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝的廣泛推廣，以及自身技術(shù)的不斷完善和提高，自動控制新技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化，裝置結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，使氣力輸送技術(shù)作為現(xiàn)代物流的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在冶金行業(yè)發(fā)揮了重要的作用。濃相氣力輸送是在密閉的管道中以氣體為載體來輸送物料。由于物料要相對于管道運(yùn)動，產(chǎn)生磨損是無法避免的。在某些特定的情況下還會產(chǎn)生物料運(yùn)動不暢的現(xiàn)象，即可能產(chǎn)生堵塞。雖然濃相輸送技術(shù)經(jīng)過不斷的優(yōu)化完善，但由于濃相輸送技術(shù)自身的不足，以及濃相輸送系統(tǒng)輸送距離長，管道的磨損不可避免，雖經(jīng)控制系統(tǒng)參數(shù)的不斷優(yōu)化完善，仍然無法避免物料堵塞管道，特別是在如下特定情況下:①物料的性能發(fā)生變化管道狀態(tài)的變化氣源壓力驟降的影響系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的影響；⑤管道泄漏的影響控制程序各關(guān)聯(lián)控制點(diǎn)出現(xiàn)故障后保護(hù)程序動作，均會導(dǎo)致物料堵塞管道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)中存在的問題，提供一種節(jié)約投資，避免物料堵塞管道的發(fā)生。即使由于控制系統(tǒng)保護(hù)程序動作、物料性能變化等原因?qū)е挛锪隙氯艿?，也能及時(shí)快速的排通堵塞的管道，保證物料正常平穩(wěn)輸送的雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置及自動控制方法。在氣固兩相流動時(shí)，物料的流動狀態(tài)隨著風(fēng)速的變化而變化的。當(dāng)輸送風(fēng)速高時(shí)，物料處于懸浮狀態(tài)，可均勻分布在輸送管道內(nèi)；隨著輸送風(fēng)速的降低，部分物料在管道中聚集，成集團(tuán)脈動態(tài)輸送，繼續(xù)降低風(fēng)速，物料堵塞截面，形成不穩(wěn)定的料栓，這時(shí)料栓被空氣的壓力推動輸送；再降低風(fēng)速，不穩(wěn)定的料栓將成為穩(wěn)定的料栓，由空氣的壓力推動輸送。當(dāng)物料堵塞時(shí)，輸送管內(nèi)的物料料栓消失，物料堵塞在管道內(nèi)，結(jié)合實(shí)際情況，當(dāng)物料堵塞管道時(shí)，濃相管內(nèi)的氣體從內(nèi)管進(jìn)入料倉內(nèi)，物料在自重的作用下堵塞在鉛垂管道的下部。本發(fā)明的技術(shù)方案為:在雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)中設(shè)置并聯(lián)排堵裝置，并聯(lián)排堵裝置為雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)的每條至料倉的并聯(lián)輸送管道上設(shè)置電控氣動閥門，并用電控氣動閥門連通并聯(lián)管路。雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵及自動控制方法包括以下兩個(gè)方面:
1)用PLC控制系統(tǒng)連接電控氣動閥門，通過PLC控制系統(tǒng)對該電控氣動閥門進(jìn)行控制，在所述的輸送管道上加裝壓力變送器，檢測輸送管道的壓力變化情況，用工控機(jī)作為系統(tǒng)的管理級，完成對輸送系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集、處理、顯示和系統(tǒng)的自動/手動操控，工控機(jī)連接PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)作為系統(tǒng)的控制級，完成對生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的直接控制和對生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集；
2)用編程控制軟件RSLogix5編寫的程序安裝于PLC控制系統(tǒng)的CPU內(nèi)，該程序包括信號回路控制部分和電氣邏輯控制部分組成；信號回路控制部分采集、處理輸送系統(tǒng)壓力變送器模擬量輸入信號，并根據(jù)此信號，計(jì)算出各個(gè)輸送泵體和管道內(nèi)壓力的變化，以此為依據(jù)，電氣邏輯控制部分控制并聯(lián)排堵裝置的動作，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)生物料堵塞管道時(shí)能及時(shí)的清除管道內(nèi)的物料，保證管道暢通，實(shí)現(xiàn)物料正常平穩(wěn)的輸送；用通信軟件RSLinx實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC控制系統(tǒng)的通信。在濃相輸送系統(tǒng)中，利用本發(fā)明的雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置及自動控制方法?？梢员苊馕锪隙氯艿赖陌l(fā)生，保證鋁電解電解槽的物料供給正常平穩(wěn)，即使由于物料性能變化、管道泄漏等因素的影響造成輸送管道堵塞，也可以及時(shí)快速的排堵，減少堵料對生產(chǎn)的影響，最終達(dá)到物料及時(shí)平穩(wěn)供給，減少泄漏及破損，降低對生產(chǎn)的影響的目的。


圖1是本發(fā)明的并聯(lián)排堵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的并聯(lián)排堵裝置連接控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的并聯(lián)排堵裝置控制原理圖。圖中:1 一控制閥門，2—控制閥門，3—電控氣動閥門，4一流態(tài)化連續(xù)輸送，5—射流I號泵，6—射流2號泵，7—壓縮空氣，8—含塵氣體，9一氧化鋁，10、11、12、13、14、15、16—控制閥門，17一并聯(lián)排堵裝置，18一料倉，19一除塵器，20—控制系統(tǒng)，21—上位機(jī)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是在雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)中設(shè)置并聯(lián)排堵裝置，并聯(lián)排堵裝置為雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)的每條至料倉的并聯(lián)輸送管道上設(shè)置電控氣動閥門3，并用電控氣動閥門3連通并聯(lián)管路，如圖1、圖2所示(控制閥門1、2和個(gè)電控氣動閥門3的通徑與濃相管的內(nèi)徑相同)。用PLC控制系統(tǒng)20連接電控氣動閥門3，通過輸PLC控制系統(tǒng)對該電控氣動閥門進(jìn)行控制，如圖3所示。在輸送管道上加裝壓力變送器，檢測輸送管道的壓力變化情況，用工控機(jī)21作為系統(tǒng)的管理級，完成對輸送系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集、處理、顯示和系統(tǒng)的自動/手動操控，PLC為系統(tǒng)的控制級，完成對生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的直接控制和對生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，用PLC控制系統(tǒng)的程序編寫軟件、通信軟件和管理軟件完成控制程序的編寫、通信和監(jiān)控畫面的繪制。在正常物料輸送過程中，監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測射流泵5、6及管道壓力變化情況，當(dāng)壓力變化出現(xiàn)堵料趨勢時(shí)，啟動并聯(lián)排堵裝置為輸送系統(tǒng)加壓，避免堵料的發(fā)生；當(dāng)由于氣源壓力驟降、保護(hù)程序動作等原因發(fā)生的堵管，啟用并聯(lián)排堵裝置就能疏通堵塞的管道，如圖4所示。本發(fā)明是依托供料凈化現(xiàn)有的雙管路濃相輸送系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，充分利用PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置的自動控制。用PLC控制系統(tǒng)的編程軟件、通信軟件和管理軟件完成控制程序的編寫、通信和監(jiān)控畫面的繪制。用編程控制軟件RSLogix5編寫的程序安裝于PLC控制系統(tǒng)的CPU內(nèi)。該程序由信號回路控制部分和電氣邏輯控制部分組成；信號回路控制部分采集、處理輸送系統(tǒng)壓力變送器模擬量輸入信號，并根據(jù)此信號，計(jì)算出各個(gè)輸送泵體和管道內(nèi)壓力的變化，以此為依據(jù)，電氣邏輯控制部分控制并聯(lián)排堵裝置的動作，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)生物料堵塞管道時(shí)能及時(shí)的清除管道內(nèi)的物料，保證管道暢通，實(shí)現(xiàn)物料正常平穩(wěn)的輸送。用通信軟件RSLinx實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC控制系統(tǒng)的通信。用RSView32設(shè)計(jì)濃相輸送控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面、雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置操作控制畫面，用以監(jiān)視濃相輸送系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置的開關(guān)狀態(tài)、壓力趨勢圖顯示輸送系統(tǒng)的壓力變化等情況。
權(quán)利要求
1.一種雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置，其特征在于在雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)中設(shè)置并聯(lián)排堵裝置，并聯(lián)排堵裝置為雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)的每條至料倉的并聯(lián)輸送管道上設(shè)置電控氣動閥門，并用電控氣動閥門連通并聯(lián)管路。
2.權(quán)利要求1所述的雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵裝置的自動控制方法，其特征在于包括以下兩個(gè)方面: 1)用PLC控制系統(tǒng)連接電控氣動閥門，通過PLC控制系統(tǒng)對該電控氣動閥門進(jìn)行控制，在所述的輸送管道上加裝壓力變送器，檢測輸送管道的壓力變化情況，用工控機(jī)作為系統(tǒng)的管理級，完成對輸送系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的收集、處理、顯示和系統(tǒng)的自動/手動操控，工控機(jī)連接PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)作為系統(tǒng)的控制級，完成對生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的直接控制和對生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集； 2)用編程控制軟件RSLogix5編寫的程序安裝于PLC控制系統(tǒng)的CPU內(nèi)，該程序包括信號回路控制部分和電氣邏輯控制部分組成；信號回路控制部分采集、處理輸送系統(tǒng)壓力變送器模擬量輸入信號，并根據(jù)此信號，計(jì)算出各個(gè)輸送泵體和管道內(nèi)壓力的變化，以此為依據(jù)，電氣邏輯控制部分控制并聯(lián)排堵裝置的動作，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)生物料堵塞管道時(shí)能及時(shí)的清除管道內(nèi)的物料，保證管道暢通，實(shí)現(xiàn)物料正常平穩(wěn)的輸送；用通信軟件RSLinx實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC控制系統(tǒng)的通信。
全文摘要
本發(fā)明是一種雙管路濃相輸送系統(tǒng)并聯(lián)排堵及自動控制方法。在雙管路濃相輸送控制系統(tǒng)的每條輸送管道上加裝電控氣動閥門，并用電控氣動閥門連通并聯(lián)管路。用PLC控制系統(tǒng)連接電控氣動閥門，通過PLC控制系統(tǒng)對該電控氣動閥門進(jìn)行控制。在正常物料輸送過程中，監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測射流泵及管道壓力變化情況，當(dāng)壓力變化出現(xiàn)堵料趨勢時(shí)，啟動并聯(lián)排堵裝置為輸送系統(tǒng)加壓，避免物料堵塞管道的發(fā)生；當(dāng)由于氣源壓力驟降、保護(hù)程序動作等原因發(fā)生的堵管，啟用并聯(lián)排堵裝置，疏通堵塞的管道。實(shí)現(xiàn)鋁電解原料的平穩(wěn)輸送，保證物料及時(shí)平穩(wěn)供給，減少物料堵塞管道對生產(chǎn)的影響。
文檔編號B65G53/66GK103121588SQ20131006323
公開日2013年5月29日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者周林, 劉永強(qiáng), 王進(jìn)錄, 環(huán)吉才, 陳光恒, 余勇, 章保龍, 李釗, 朱學(xué)聰, 徐邦劍 申請人:云南鋁業(yè)股份有限公司