CN102634627B - 一种气体取样分析系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体取样分析系统控制方法，属于转炉在线气体分析技术领域。所述方法包括：建立第一取样分析系统和第二取样分析系统；设置第一延时计时器、第二延时计时器、第三延时计时器和第四延时计时器；启动第一取样分析系统和第一延时计时器，第一延时计时器到达预设值时，启动第二取样分析系统、第二延时计时器和第三延时计时器，第二延时计时器到达预设值时，停止第一取样分析系统，第三延时计时器到达预设值时，再启动第一取样分析系统、第一延时计时器和第四延时计时器，在第四延时计时器到达预设值时，停止所述第二取样分析系统。本发明的有益效果是故障率低，实现系统不间断运行、监控，提高了气柜安全运行系数。

Description

一种气体取样分析系统控制方法

技术领域

本发明属于转炉在线气体分析技术领域，具体涉及一种气体取样分析系统控制方法。 

背景技术

目前国内外钢厂一般配备三座转炉，采用三吹二或者三吹三模式组织生产，每座转炉生产周期约40分钟左右，吹炼时间约14分钟左右，转炉风机后气体分析系统受控于炼钢吹炼过程，也就是说每座转炉风机后气体分析过程是间断工作的。柜前分析系统的取样点设计在三座转炉回收煤气通往煤气柜入口的公共管道上，它不可能有效的受控于炼钢吹炼过程，为保证回收过程中以及气柜安全，工艺决定了柜前分析系统必须连续不间断运行。目前国内外生产商对该工况下的系统采用PLC控制取样分析系统，通常采用的方法为：一种是单取样系统和单分析仪连续运行，吹扫时将系统停运，手动反吹，或者是定时运行，定时反吹；另一种是双取样系统和单分析仪连续运行，取样分析系统手动切换，吹扫时将系统停运或者将系统拨到手动，要启动自动反吹，必须满足三座转炉停吹的条件，吹扫时中止系统分析。 

上述系统存在的问题主要有： 

1)虽然工艺要求气体分析系统连续不间断的对管道中的气体氧含量进行分析，但由于炼钢过程和非炼钢过程对系统的控制，都会中止氧含量分析。 

2)由于气体分析系统连续不间断的工作，对取样探头以及取样管不能及时吹扫，对带进取样管道中的机械水以及冷凝水不能及时排出，长期运行会造成取样分析系统污染，严重时导致堵塞，系统含水严重会导致分析结果不准确，严重时氧高误报，造成系统连锁，气柜拒收。 

3)由于气体分析系统连续不间断的工作，抽气泵等设备始终处于运行状态，设备易疲劳，导致使用周期变短。 

4)即使是两套取样系统，当阀组后的公共设备出现故障，必然导致气体分析系统停运。 

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，提供一种在两套取样分析系统之间自动切换，确保系统设备连续、可靠运行的监控分析技术。在保证分析仪正常连续运行的情况下，提高气柜的使用效率，提高气柜的安全系数。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为： 

一种气体取样分析系统控制方法，包括如下步骤： 

建立第一取样分析系统和第二取样分析系统； 

设置第一延时计时器、第二延时计时器、第三延时计时器和第四延时计时器； 

启动所述第一取样分析系统和第一延时计时器，所述第一延时计时器到达预设值时，启动所述第二取样分析系统、第二延时计时器和第三延时计时器，所述第二延时计时器到达预设值时，停止所述第一取样分析系统，所述第三延时计时器到达预设值时，再启动所述第一取样分析系统、第一延时计时器和第四延时计时器，在所述第四延时计时器到达预设值时，停止所述第二取样分析系统。 

所述第一取样分析系统和第二取样分析系统由同一PLC控制。 

所述第一取样分析系统和第二取样分析系统均包括取样过滤装置、反吹装置、阀组、抽气泵、吹扫装置、冷凝器、精过滤装置、排水管、放散管和分析仪。 

所述第一延时计时器、第二延时计时器、第三延时计时器和第四延时计时器为PLC设置的计时器。 

当所述第一延时计时器启动时，将所述第一取样分析系统的分析结果输出并显示；当所述第二延时计时器到达预设值时，将所述第二取样分析系统的分析结果输出并显示；当所述第四延时计时器到达预设值时，再将所述第一取样分析系统的分析结果输出并显示。 

所述第一延时计时器的预设值大于第四延时计时器的预设值，所述第三延时计时器的预设值大于第二延时计时器的预设值。 

本发明的有益效果是故障率低，实现系统不间断运行、监控，提高了气柜安全运行系数，可应用于所有柜前煤气回收系统和工艺要求不间断分析、监控的系统，具有极高的推广价值。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。 

本发明实施例提供了一种气体取样分析系统控制方法，采用由一个PLC控制两套独立的取样分析系统，即第一取样分析系统和第二取样分析系统，每套取样分析系统包括取样过滤装置、反吹装置、阀组、抽气泵、吹扫装置、冷凝器、精过滤装置、排水管、放散管和分析仪。每套取样分析系统具有单线独立运行的功能；自动吹扫、排放功能；手动吹扫、排放、洗涤功能；分析仪标定功能。 

当系统正常运行时，PLC控制第一取样分析系统和第二取样分析系统根据预先设定的运行时间自动切换、先后交替运行，当启动第一取样分析系统运行时，将第一取样分析系统分析仪结果输出到主控室显示，PLC产生启动标志位F1，F1启动第一延时计时器，第一延时计时器到达预设值时，PLC产生标志位F2，F2去启动第二取样分析系统，这时第一、第二取样分析系统同时运行，排除第二取样分析系统中的剩余氮气和空气，第二取样分析系统启动时，PLC产生启动标志F3，F3启动第二延时计时器和第三延时计时器，完成同时运行所需的设置时间后，第二延时计时器到 达预设值时，PLC产生标志位F4，F4停止第一取样分析系统运行，同时将第二取样分析系统分析结果输出到主控室显示；第三延时计时器继续计时，第二取样分析系统继续运行，第三延时计时器到达预设值时PLC产生标志位F5，F5去启动第一取样分析系统，这时第二、第一取样分析系统同时运行，排除第一取样分析系统中的剩余氮气和空气，第一取样分析系统启动时，PLC产生启动标志位F1，F1再启动第一延时计时器和第四延时计时器，完成同时运行所需的设置时间后，第四延时计时器到达预设值时，PLC产生标志位F6，F6停止第二取样分析系统运行，第一延时计时器继续计时，第一取样分析系统继续运行，同时将第一取样分析系统分析结果输出到主控室显示。为了实现两个取样分析系统的交替运行，需要合理设置相应延时计时器的预设值，具体为：第一延时计时器的预设值大于第四延时计时器的预设值，第三延时计时器的预设值大于第二延时计时器的预设值。 

在实际应用中，当任一取样分析系统以及其中的某设备出现故障时，系统就要拨在手动状态，正常取样分析系统独立运行，处理故障完毕后，再恢复到自动切换状态。 

在进行柜前气体分析时，由于在两条取样分析系统线切换时，待命取样分析系统管道中有反吹时留下的剩余氮气和排放时可能进来的空气，如果系统直接马上切换到待命分析系统运行，待命取样分析系统的氧含量一定会增加，这时将信号送到主控室，主控室会报警，导致连锁启动，停止回收，这样切换一次，虚假报警导致的连锁就会出现一次，回收系统无法正常运行。所以在取样分析系统自动切换时，两条分析系统在一段时间内同时运行，待被切换的取样分析系统管道中的氮气和空气从抽气泵后的放散管排尽后，取样管中完全被抽进来的样气置换，这时将分析仪信号切换，实现氧含量信号切换无扰动。随后，自动启动反吹、排放程序，对全管线进行清理，为下次切换作准备。 

本实施例的气体取样分析系统控制方法故障率低，实现系统不间断运行、监控，提高了气柜安全运行系数，可应用于所有柜前煤气回收系统和工艺要求不间断分析、监控的系统，在类似的工况下具有极高的推广价值。 

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (5)

1.一种气体取样分析系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立第一取样分析系统和第二取样分析系统，所述第一取样分析系统和第二取样分析系统由同一PLC控制；

设置第一延时计时器、第二延时计时器、第三延时计时器和第四延时计时器；

启动所述第一取样分析系统和第一延时计时器，所述第一延时计时器到达预设值时，启动所述第二取样分析系统、第二延时计时器和第三延时计时器，所述第二延时计时器到达预设值时，停止所述第一取样分析系统，所述第三延时计时器到达预设值时，再启动所述第一取样分析系统、第一延时计时器和第四延时计时器，在所述第四延时计时器到达预设值时，停止所述第二取样分析系统。

2.根据权利要求1所述的气体取样分析系统控制方法，其特征在于，所述第一取样分析系统和第二取样分析系统均包括取样过滤装置、反吹装置、阀组、抽气泵、吹扫装置、冷凝器、精过滤装置、排水管、放散管和分析仪。

3.根据权利要求1或2所述的气体取样分析系统控制方法，其特征在于，所述第一延时计时器、第二延时计时器、第三延时计时器和第四延时计时器为PLC设置的计时器。

4.根据权利要求1或2所述的气体取样分析系统控制方法，其特征在于，当所述第一延时计时器启动时，将所述第一取样分析系统的分析结果输出并显示；当所述第二延时计时器到达预设值时，将所述第二取样分析系统的分析结果输出并显示；当所述第四延时计时器到达预设值时，再将所述第一取样分析系统的分析结果输出并显示。

5.根据权利要求1或2所述的气体取样分析系统控制方法，其特征在于，所述第一延时计时器的预设值大于第四延时计时器的预设值，所述第三延时计时器的预设值大于第二延时计时器的预设值。