白炭黑风送装置控制系统的设计与实现.pdf

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1、化工自动化及仪表第38卷白炭黑风送装置控制系统的设计与实现范振方1张永琴2杜皓蕾2(1．辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁阜新123000；2．天华化工机械及自动化研究设计院，兰州730060)摘要提出白炭黑风送蓑王处理白炭黑硅粉输送过程的控制系统方案。介绍了使用西门子S7-200、s7．300PLC、TPl77B．PN／DP触摸屏组成的控制系统实现送料的控制过程和联锁程序。关键词白炭黑风送装置PLC控制系统中图分类号TP273文献标识码A文章编号1000．3932(2011)09．1064-04白炭黑硅粉是生产硅

2、胶的一种原料，以往的送料方式是将硅粉从厂家按一定的重量打包装袋后输送到生产车间，再由车间工人搬运、拆装、手动倒入混料器与其它原料配比、进行生产，这使得车间工人劳动强度大，粉尘飞扬，影响车间环境，危害工人健康。因此，简单易操作、有利于文明生产的送料方式显得尤为重要。风送装置是依靠空气动能带动物料并将其输送到指定地点的一种较为先进的送料方式，它具有省人、省力、无泄漏的优点，已经在食品、化工、冶金、矿山、粮食以及建材等行业得到了广泛的应用。天华院干燥所针对厂家存在的实际问题，生产了白炭黑料仓和白炭黑计量槽成套风送装置以替代传统的送

3、料方式，笔者以该装置为例，介绍了整套系统及送料过程，主要强调控制系统的设计及实现。物料1工艺简介白炭黑风送装置主要由1个大料仓、3个计量槽、7台混料器、4台隔膜泵、管线、仪表、阀门和控制系统组成。物料从载料卡车直接由仪表空气压人大料仓，再通过隔膜泵边抽边压入计量槽，同样也由隔膜泵边抽边压人混料器，其中大料仓分别向3个计量槽的送料为3个并列又独立的过程，每个计量槽分别向各自输送范围内的混料器的送料也为3个(或两个)并列又独立的过程(图1)。其中自载料卡车向料仓送料时允许料仓同时向计量槽送料，但是为了精确控制混料器的进料量，料仓

4、向计量槽送料时不允许该计量槽给混料器送料。料仓给某个计量槽送料结束后才能给下一个等待进料的计量槽送料。同样，计量槽给某个混料器送料结束才能给其它混料器送料。图I物料漉向示意图较■日期：201I-03-16第9期范振方等．白炭黑风送装置控制系统的设计与实现2顺序逻辑和联锁关系系统中3个送料过程的启停都有其各自的逻辑顺序，每个过程的启停都遵循一个原则，即系统启动时，应从流程的末端设备开始启动(当前设备启动后才能启动其上游设备)直到流程的首端；停车时顺序正好相反，即从流程的首端开始，上游设备停车后，当前设备须经过一段延时，待物料排

5、空后才能停车。任一设备发生故障时，所有设备须急停。由载料卡车至料仓的送料和由计量槽给混料器的送料相对简单，笔者以料仓给计量槽的送料为例，介绍该流程的启停顺序逻辑和相关联锁。，F始2．1给计量槽送料给计量槽的送停料系统提供自动和手动两种操作模式。自动模式用于正常运行，而手动模式用于维护和特殊情况下的操作。当在自动模式下，若计量槽称重显示小于80kg且此时该计量槽没有出料，或在手动模式下，手动按下“开始给计量槽进料”按钮时，计量槽均会向料仓发出进料请求，料仓接收到请求后系统打开通往计量槽的进料阀KV43001(KV43002、K

6、V43003)，给料仓气包通气的阀门和料仓反吹气阀门KV43014、KV43015，隔膜泵的气源控制阀门KV43011和隔膜泵的前后的供气阀门KV43012和KV43013，此时开始给计量槽进料。其顺序框图如图2所示。5i10300PLC·_．Hopper200PLC打开通iFil’磺枘的两f口阀KV4300l(KV43002或k、43003)生100l(K、‘43002或KV43003打ffKV41214手¨K、141215(1J．．tlF控制闻N遑苎堡当>等待条件符合≮S；=jN—]=：≥_I●Y亟KV43蘧018立≥姻

7、火fjl?=：=—叫H{错—]厂一厂雨丽}功模，F始向{I聃槽进十4(％TARTBUTTJFKI)N图2给计量槽送料顺序框图2．2给计量槽停止送料当给计量槽送料时，在自动模式下，计量槽称重显示(W1-43010)大于120kg或料位开关(LS-43013)显示高报，或在手动模式下，按下“停止给计量槽进料”按钮，计量槽均会向料仓发出停止进料请求。料仓接收请求后关闭隔膜泵的气源控制阀f-1KV412ll和隔膜泵前进气阀门KV41213。确定关后再关给料仓气包吹气阀f-jKV41214和料仓反吹气阀f-1KV41215，关后延时3

8、0s，关闭隔膜泵后进气阀KV41212和通向计量槽的进料阀KV43001(KV43002、KV43003)。其顺序框图如图'请求进料报警、请求火败3所示。以上送料、停止送料过程中需要注意的是，阀开、关过程中，20s(可根据现场情况调整)之内没有阀位回讯或是阀开、关后出现故障，反馈的信号与所