CN101581592B

CN101581592B - 一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法

Info

Publication number: CN101581592B
Application number: CN2009100152997A
Authority: CN
Inventors: 郭宝贵; 张鸿林; 路文学; 李磊; 陈桂华
Original assignee: National Engineering Research Center Of Watered Coal Slurry Gasification And Coa
Current assignee: National Engineering Research Center Of Watered Coal Slurry Gasification And Coa
Priority date: 2009-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2029-05-14
Also published as: CN101581592A

Abstract

一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，包括：粉煤输送罐及进料阀和送料阀，粉煤输送罐的各支腿下安装一个称重传感器，称重传感器产生的与罐重成一定函数关系的信号，传输到称重控制显示器，然后转化成4～20mA标准直流信号通过信号电缆送至集散控制系统；集散控制系统组态出两个记录器，由进料阀和送料阀的动作分别触发两个记录器；记录下完成加料时的罐重值和完成送料时的罐重值，再将这两个罐重值相减，得到单次输送量，再经加法运算器作叠加运算，最终得到累积输送粉煤量。本发明计量精度高，干扰因素少；可以有效减轻仪表零点漂移的问题，可降低工程投资；自动化程度高，维护工作量少。

Description

一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法

技术领域

本发明涉及一种可以自动累积间歇输送工艺中输送量的方法，尤其涉及一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法。

背景技术

目前工程量的累积计量方法普遍采用物料流动速度和瞬时测量值进行积分运算实现。应用该法累积计量的特征是通过在输送装置中安装流量计或皮带衡器(由称重传感器和速度传感器等组成的计量装置)来实现累积计量功能。采用以上方法投资颇高，皮带衡器须定期校验，自控专业维护工作量大，而流量计测量对流体要求严格，易受温度、压力、密度、黏度、流动状态等干扰因素影响，精度难以保证，且引起测量误差发生的原因难以分析，由于粉煤输送工艺中的物料流体很不稳定，为脉动型流体，所以应用流量计的计量误差较大，若采用积分运算累积输送量，积算出来的输送量同样误差较大，也无法克服仪表测量系统本身的零点漂移问题。

发明内容

本发明另辟蹊径，避开常规累积方法的种种局限，提供一种能够适应粉煤输送工艺中极不稳定的脉动型流体的累积计量方法，即本发明的目的是提供一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，能够以较低的投资实现自动准确累计输送量的功能，工作稳定、可靠、满足工艺要求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，包括：粉煤输送罐，粉煤输送罐管路中装有进料阀和送料阀，其特征是：粉煤输送罐的各支腿下安装一个称重传感器，粉煤输送罐罐体由称重传感器支撑，称重传感器的另一端固定在地基的固定座上；称重传感器产生的与罐重成一定函数关系的信号，经信号电缆传输到称重控制显示器，然后转化成4～20mA标准直流信号通过信号电缆送至集散控制系统；集散控制系统组态出两个记录器，由进料阀和送料阀的动作分别触发两个记录器；当打开粉煤输送罐进料阀对粉煤输送罐进行加料时，用进料阀的瞬间打开信号去触发完成送料时的记录器，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料操作前的罐重；当关闭进料阀停止加料随即打开粉煤输送罐送料阀时，用送料阀的瞬间打开信号去触发完成加料时的记录器，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料完成准备送料时的罐重；再运用减法运算器将完成加料时记录器的称重值和完成送料时记录器的称重值经减法运算器作减法运算，得到的单次输送量，再经加法运算器作叠加运算，最终得到累积输送粉煤量。

根据所述的对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，其特征是：所述的记录器中，当高选器判断阀门开关信号大于阀门关信号时，输出一布尔类型的真值，其他情况输出假值，该布尔值经上升沿检测器判断，由假值变成真值时输出真值，再通过双稳态触发器将一布尔型的中间变量置位为真值或复位为假值；当双稳态触发器的置位端为真值时，将中间变量置位为真值，当双稳态触发器的自动延时复位端为真值时，将中间变量复位为假值；将它设计为中间变量置位后延时100～800毫秒自动复位为假值，最后由该中间变量触发数据选择器)实现数据记录功能；中间变量为真值时数据选择器输出端等于称重实时测量值，再延时100～800毫秒复位后数据选择器将输出端的称重值保持住，这就是记录器记录下来的称重值。

本发明的有益效果：

1、计量精度高，干扰因素少。由于采用称重传感仪表计量，与流量检测仪表相比而言，主要称重罐体重量，测量原理简单，技术成熟，干扰因素少。只要按照称重传感仪表的安装操作规程使用，避免因粉煤输送罐重心偏移而引起称重传感器的偏载故障和环境震动干扰即可。

2、可以有效减轻仪表零点漂移的问题。由于仪表测量系统不可避免地受温度的影响致使内部晶体三极管的参数发生变化，便会出现零点漂移情况。因为本方法采取减法运算计量输送量，前后称重值的偏差量可以用减法运算将其有效克服，这与采用差动电路解决零点漂移的思想一致。

3、可降低工程投资。本方法采用的是静态衡器技术计量称重值，目前国内此技术已发展成熟，产品种类多，价格较流量检测仪表低得多。倘若应用在颗粒或粉状物料输送工艺中时，如粉煤气化、钢铁、水泥等行业，与采用价格十分昂贵的质量流量检测仪表计量相比，价格优势就尤显突出了。

4、自动化程度高，维护工作量少。本方法主要是在集散过程控制系统中组态实现，自动触发及运算，又因静态衡器技术原理较为简单，干扰因素少，故而自控专业维护工作量少。

附图说明

图1是粉煤输送罐的工艺流程及其罐重称量系统示意图。

图2是输送粉煤重量的自动累积运算方框图。

图3是粉煤称重记录器方框图。

附图中：1、称重传感器；2、支腿；3、送料阀；4、粉煤输送罐；5、进料阀；6、出料阀；7、集散控制系统；8、称重显示控制器；9、信号电缆；10、减法运算器；11、记录器；12、记录器；13、加法运算器；14、累积输送粉煤量；15、上升沿检测器；16、高选器；17、阀门开关信号；18、阀门关信号；19、置位端；20、中间变量；21、数据选择器；22、称重实时测量值；23、自动延时复位端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

一、发明原理

本发明如图1所示，本发明工艺方法中的关键设备为粉煤输送罐4，输送工艺是由粉煤输送罐的进料操作和送料操作(或出料)组成，此二操作间隔进行，针对这种输送工艺的特点，本发明采用目前技术较成熟的称重传感仪表称量粉煤输送罐罐重，再利用集散控制系统组态出两个记录器11、12，由进料阀5和送料阀3(或出料阀6)的动作分别触发记录器11、12，记录下完成加料时的罐重值和完成送料时的罐重值，再将这两个罐重值相减，得到单次输送量，然后再将这些单次输送量进行自动累加运算，即可实现输送量的自动累积功能。触发记录器11、12时可以通过调节延时保证记录下最佳时机的称重值，从而保证测量准确度。

本发明主要由称重传感器1、称重控制显示器8、集散控制系统7(DCS)等组成。本发明不采用对物料流速和瞬时测量值进行积分计算，即不需安装流量计，而是根据粉煤输送工艺特点利用集散控制系统(DCS)中的连续功能图语言(CFC)对称重测量值进行编程实现。

本发明利用开关阀门触发分别记录下送料前后的称重值再用连续功能图语言(CFC)实现输送量的自动累积运算。

本发明利用利用粉煤称重记录器，该记录器功能由上升沿检测器、高选器、数据选择器、延时自动复位器等实现。本发明利用自动加法运算器，将每次输送的煤粉量叠加运算实现。

二、下面对本发明作进一步详细说明

本发明如图1、图2、图3所示，在粉煤输送罐4各支腿2下安装一个普通的称重传感器1，粉煤输送罐罐体由称重传感器1支撑，称重传感器1的另一端固定在地基的固定座上，称重传感器1产生的与罐重成一定函数关系的信号经称重显示控制器8转化成4～20mA标准直流信号，通过信号电缆送至集散控制系统7(DCS)，并在操作画面上显示、记录、报警等。

当满足加料条件时，打开粉煤输送罐进料阀5对粉煤输送罐进行加料，此时用加料阀的瞬间打开信号去触发完成送料时的记录器12，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料操作前的罐重。待加料至合适料位时，关闭加料阀停止加料，随即打开粉煤输送罐送料阀3和出料阀6，利用载气的流动将粉煤携带，送至后续系统，此时用送料阀3的瞬间打开信号去触发完成加料时的记录器11，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料完成准备送料时的罐重。

再运用减法运算器10将记录器11和记录器12的称重值作减法运算，得到的单次输送量再经加法运算器13作叠加运算，最终得到累积输送粉煤量14。

附图3为的粉煤称重记录器示意图，记录器为本发明重要组成部分之一。现将它的工作原理叙述如下：当高选器16(GT)判断阀门开关信号17大于阀门关信号18时，输出一布尔类型的真值(TRUE)，其他情况输出假值(FALSE)，该布尔值经上升沿检测器15(R_TRIG)判断，由假值(FALSE)变成真值(TRUE)时输出真值(TRUE)，再通过双稳态触发器将一布尔型的中间变量20置位为真值(TRUE)或复位为假值(FALSE)，当双稳态触发器的置位端19为真值(TRUE)时，将中间变量置位为真值(TRUE)；当双稳态触发器的自动延时复位端23为真值(TRUE)时，将中间变量复位为假值(FALSE)。这里我们将它设计为中间变量置位后延时100～800毫秒，优选500毫秒自动复位为假值(FALSE)。最后由该中间变量触发数据选择器21(SEL)实现数据记录功能，中间变量为真值(TRUE)时数据选择器输出端(右端)等于称重实时测量值22，再延时100～800毫秒，优选500毫秒复位后数据选择器将输出端的称重值保持住，这就是记录器记录下来的称重值。

本发明是根据粉煤输送工艺特点设计，不仅适用于粉煤输送工艺中，还可适用于粉煤气化、钢铁、水泥等行业颗粒和粉状物料的输送量的累积计量，它利用集散控制系统(DCS)的连续功能图语言编程实现对瞬时称重值的累积运算，具有自动化程度高、准确度高，抗干扰性强，投资节省，人员劳动强度低等的优点。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，包括：粉煤输送罐(4)，粉煤输送罐(4)管路中装有进料阀(5)和送料阀(3)，其特征是：粉煤输送罐(4)的各支腿(2)下安装一个称重传感器(1)，粉煤输送罐(4)罐体由称重传感器(1)支撑，称重传感器(1)的另一端固定在地基的固定座上；称重传感器(1)产生的与罐重成一定函数关系的信号，经信号电缆(9)传输到称重控制显示器(8)，然后转化成4～20mA标准直流信号通过信号电缆送至集散控制系统(7)；集散控制系统(7)组态出两个记录器(11、12)，由进料阀(5)和送料阀(3)的动作分别触发两个记录器(11、12)；当打开粉煤输送罐进料阀(5)对粉煤输送罐进行加料时，用进料阀(5)的瞬间打开信号去触发完成送料时的记录器(12)，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料操作前的罐重；当关闭进料阀(5)停止加料随即打开粉煤输送罐送料阀(3)时，用送料阀(3)的瞬间打开信号去触发完成加料时的记录器(11)，记录下粉煤输送罐的罐重，记作加料完成准备送料时的罐重；再运用减法运算器(10)将完成加料时记录器(11)的称重值和完成送料时记录器(12)的称重值经减法运算器(10)作减法运算，得到的单次输送量，再经加法运算器(13)作叠加运算，最终得到累积输送粉煤量(14)。

2.根据权利要求1所述的对粉煤输送工艺中输送量的自动累积方法，其特征是：所述的记录器中，当高选器(16)判断阀门开关信号(17)大于阀门关信号(18)时，输出一布尔类型的真值，其他情况输出假值，该布尔值经上升沿检测器(15)判断，由假值变成真值时输出真值，再通过双稳态触发器将一布尔型的中间变量(20)置位为真值或复位为假值；当双稳态触发器的置位端(19)为真值时，将中间变量置位为真值，当双稳态触发器的自动延时复位端(23)为真值时，将中间变量复位为假值；将记录器设计为中间变量置位后延时100～800毫秒自动复位为假值，最后由该中间变量触发数据选择器(21)实现数据记录功能；中间变量为真值时数据选择器输出端等于称重实时测量值(22)，再延时100～800毫秒复位后数据选择器将输出端的称重值保持住，这就是记录器记录下来的称重值。