CN106774484B - 一种基于dcs的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法 - Google Patents

一种基于dcs的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于微负压自控技术领域,具体的讲涉及一种基于DCS的硫酸钾反应室微负压自控方法。其主要技术方案:利用包括与反应室连通的降压单元、设置于反应室内的微负压检测单元、与降压单元连接的功率调整单元、微负压检测单元和功率调整单元通过通信总线与DCS控制模块连接构成的得到的调整信号构成的酸钾反应室微负压自控装置,通过向DCS控制模块输入加工原料的供给量参数、DCS控制模块从数据库提取实时反应室微负压标准值、DCS控制模块接收的微负压检测单元发送的实时微负压值并与由数据库得到反应室实时的微负压标准值比较等步骤即可实现硫酸钾反应室微负压自控。该自控方法具有稳压效果好、自动化水平高的特点。

Description

一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法
技术领域
本发明属于微负压自控技术领域,具体的讲涉及一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法。
背景技术
硫酸钾由硫酸与氯化钾反应而制得,反应过程中产生氯化氢气体,为防止反应室内氯化氢气体泄漏,同时不影响到硫酸钾制备的质量,硫酸钾反应室内务必保持稳定的微负压。目前通常的做法是利用风机抽取气体来保证反应室内微负压,但是在生产过程中氯化氢产气量是变化的,在打开反应室查看反应状况都会导致微负压环境遭到破坏。
现有的硫酸钾反应设备大都是通过人工控制风机前的阀门来调整出气量大小,因为反应室内负压没有固定值,仅凭工人经验无法判定在产量增加或开路门后调节阀应该开多大,经常导致产品质量不合格及烟气泄漏污染环境、损害工人健康等情况的发生。
发明内容
本发明的目的就是提供一种稳压效果好、自动化水平高的基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法。
为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:
一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置,还包括设置于反应室内的微负压检测单元,与所述降压单元连接的功率调整单元,所述微负压检测单元和功率调整单元通过通信总线与DCS控制模块连接,所述DCS控制模块内部存储了原料供给量、反应室微负压标准值、降压单元功率标准值三者实时对应关系的第一数据库,DCS控制模块预先输入原料供应量和预设的功率调整量,再将实时接收的微负压检测单元发送的微负压值与第一数据库中对比,向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,所述调整信号由数据库中实时的降压单元功率标准值相加或相减预设的功率调整量得到的。
构成上述一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的附加技术特征还包括:
——所述DCS控制模块内部还包括微负压差值、降压单元功率标准值和功率调整量三者实时对应关系的第二数据库,DCS控制模块将接收的微负压检测单元发送的实时微负压值与第二数据库中反应室微负压标准值相减得出微负压差值,将微负压差值与第二数据库对比得到功率调整量后向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,所述调整信号由第二数据库中实时的降压单元功率标准值相加或相减第二数据库中的功率调整量得到的;
——所述降压单元为与硫酸钾反应室的出风口连接的风机;所述功率调整单元为与所述风机连接的变频电机;所述微负压检测单元为设置于所述出风口的微负压传感器;
——还包括与所述DCS控制模块连接的DCS操作站,用于实时监测现场原料供给量并发送至DCS控制模块;
一种利用上述基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置进行微负压自动控制方法,其主要技术方案为:
包括步骤一向DCS控制模块输入加工原料的供给量参数;
步骤二DCS控制模块从第一数据库提取实时反应室微负压标准值;
步骤三DCS控制模块接收的微负压检测单元发送的实时微负压值并与由第一数据库得到反应室实时的微负压标准值比较;
步骤四判断:实时微负压值等于实时的微负压标准值时,返回步骤二;
实时的微负压值高于实时的微负压标准值时,向功率调整单元发出增大降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库中实时的降压单元功率标准值相加预设的功率调整量得到的,返回步骤二;
实时的微负压值低于实时的微负压标准值时,向功率调整单元发出减小降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库中实时的降压单元功率标准值减去预设的功率调整量得到的,返回步骤二;
构成上述一种利用基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的微负压自控方法的附加技术特征还包括:
——在所述步骤四之前,增加了对预设功率调整量的计算步骤,
包括步骤A用实时的微负压值减去实时的微负压标准值后得到微负压差值;
步骤B将实时的微负压差值与第二数据库对比得到实时功率调整量;
步骤C实时功率调整量代替步骤四中的预设的功率调整量。
本发明所提供的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法与现有技术相比,具有以下优点:其一,由于该微负压自控装置的DCS控制模块内部存储了原料供给量、反应室微负压标准值、降压单元功率标准值三者实时对应关系的第一数据库,DCS控制模块预先输入原料供应量和预设的功率调整量,再将实时接收的微负压检测单元发送的微负压值与第一数据库中对比,向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,可以实时对反应室内微负压进行监测,通过对比自动调整降压单元的功率,达到了实时调节控制微负压的目的,具有稳压效果好的特点;其二,由于DCS控制模块内部还包括微负压差值、降压单元功率标准值和功率调整量三者实时对应关系的第二数据库,DCS控制模块将接收的微负压检测单元发送的实时微负压值与第二数据库中反应室微负压标准值相减得出微负压差值,将微负压差值与第二数据库对比得到功率调整量后向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,做到对预设功率调整量的精准确定,反应过程中实现了功率调整量动态响应,具有自动化水平高的特点;其三,利用该基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置进行自动控制硫酸钾反应室内的微负压的方法,通过建立原料供给量、反应室微负压标准值、降压单元功率标准值三者实时对应关系的第一数据库,实现了反应过程中对微负压数据的实时采集、对比,并通过动态调整降压单元的功率达到了硫酸钾反应室内自动稳压的目的;其四,该自控方法中还使用到了微负压差值、降压单元功率标准值和功率调整量三者实时对应关系的第二数据库,DCS控制模块通过对微负压差值的计算,精确功率调整量的取值,做到了反应过程中动态响应,提升了微负压控制效率和自动化程度。
附图说明
图1为本发明一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的结构示意图;
图2为使用该装置进行微负压自动控制方法流程图;
图3为使用该装置进行微负压自动控制的另一种方法流程图;
图4为该装置建立第一数据库依据的基础关系曲线图;
图5为该装置建立第二数据库依据的基础关系曲线图。
实施方式
下面结合附图对本发明所提供的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。
如图1所示,为本发明所提供的一种基于DCS的硫酸钾反应室1内微负压自动控制装置的结构示意图。构成该微负压自动控制装置的结构包括与反应室1连通的降压单元2,设置于反应室1内的微负压检测单元3,与降压单元2连接的功率调整单元4,微负压检测单元3和功率调整单元4通过通信总线5与DCS控制模块6连接,DCS控制模块6内部存储了原料供给量、反应室微负压标准值、降压单元功率标准值三者实时对应关系的第一数据库61,DCS控制模块6预先输入原料供应量和预设的功率调整量,再将实时接收的微负压检测单元3发送的微负压值与第一数据库61中对比,向与降压单元2连接的功率调整单元4发送调整信号,调整信号由数据库61中实时的降压单元2功率标准值相加或相减预设的功率调整量得到的。
其工作原理为:以以下实施条件为例,单台曼海姆炉生产能力为10kt/a,将粒径小于0.4mm的工业氯化钾(其中,K2O≥60%)与98%的硫酸一道以H2SO4:KCL=100:75的配比连续均匀地注入炉内进行反应,反应温度控制在510-560℃,反应时间控制在4-4.5小时,反应室内负压控制在-60~-30Pa,DCS控制模块6选用PAS-100现场总线控制系统;
在上述前提下,所述第一数据库61由图4所示的曲线图的基础上建立的,预设的功率调整量取值最好在降压单元2额定功率的5%至25%之间;
如图2所示,首先向DCS控制模块6输入加工原料的供给量参数,DCS控制模块6从第一数据库61提取实时反应室1微负压标准值,DCS控制模块6接收的微负压检测单元3发送的实时微负压值并与由第一数据库61得到反应室1实时的微负压标准值比较;
若实时微负压值等于实时的微负压标准值时,DCS控制模块6对功率调整单元没有动作;
若实时的微负压值高于实时的微负压标准值时,DCS控制模块6向功率调整单元4发出增大降压单元2功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库61中实时的降压单元功率标准值相加预设的功率调整量得到的;
实时的微负压值低于实时的微负压标准值时,向功率调整单元4发出减小降压单元2功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库61中实时的降压单元功率标准值减去预设的功率调整量得到的;
DCS控制模块6判断硫酸钾反应是否继续,若是,周期循环;若否,设备停机。
在构成上述一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的结构中,
——为了实现了上述降压单元2的功率调整量在硫酸钾反应过程中动态响应,做到对预设功率调整量的精准确定,提高装置的自动化水平,DCS控制模块6内部还包括微负压差值、降压单元功率标准值和功率调整量三者实时对应关系的第二数据库62,DCS控制模块1将接收的微负压检测单元3发送的实时微负压值与第二数据库62中反应室1微负压标准值相减得出微负压差值,将微负压差值与第二数据库62对比得到功率调整量后向与降压单元2连接的功率调整单元4发送调整信号;
——优选地,上述降压单元2为与硫酸钾反应室1的出风口连接的风机;功率调整单元4为与风机连接的变频电机;微负压检测单元3为设置于出风口的微负压传感器;
——为了提高该装置对原料供给量变化的适应性,提高生产的自动化程度,与上述DCS控制模块1连接的DCS操作站63,用于实时监测现场原料供给量并发送至DCS控制模块1;
如图2所示,为本发明所提供的一种利用上述基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置进行微负压自控方法的示意图。
——包括步骤一向DCS控制模块6输入加工原料的供给量参数;
步骤二DCS控制模块1从第一数据库61提取实时反应室1微负压标准值;
步骤三DCS控制模块6接收的微负压检测单元3发送的实时微负压值并与由第一数据库61得到反应室1实时的微负压标准值比较;
步骤四判断:实时微负压值等于实时的微负压标准值时,返回步骤二;
实时的微负压值高于实时的微负压标准值时,向功率调整单元4发出增大降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库61中实时的降压单元2功率标准值相加预设的功率调整量得到的,返回步骤二;
实时的微负压值低于实时的微负压标准值时,向功率调整单元4发出减小降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库61中实时的降压单元2功率标准值减去预设的功率调整量得到的,返回步骤二;
该自控方法实现了反应过程中对微负压数据的实时采集、对比,并通过动态调整降压单元的功率达到了硫酸钾反应室内自动稳压的目的
——如图3所示,为了实现精确功率调整量的取值,做到了反应过程中动态响应,提升了微负压控制效率和自动化程度,在上述步骤四之前,增加了对预设功率调整量的计算步骤,
包括步骤A用实时的微负压值减去实时的微负压标准值后得到微负压差值;
步骤B实时的微负压差值与第二数据库62对比得到实时功率调整量;
步骤C实时功率调整量代替步骤四中的预设的功率调整量。
其中,在实施例一的基础上,所述第二数据库62由图5所示的曲线图的基础上建立的。

Claims (5)

1.一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法,其特征在于:
包括
与反应室连通的降压单元,设置于反应室内的微负压检测单元,与所述降压单元连接的功率调整单元,所述微负压检测单元和功率调整单元通过通信总线与DCS控制模块连接,所述DCS控制模块内部存储了原料供给量、反应室微负压标准值、降压单元功率标准值三者实时对应关系的第一数据库,DCS控制模块预先输入原料供应量和预设的功率调整量,再将实时接收的微负压检测单元发送的微负压值与第一数据库中对比,向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,所述调整信号由数据库中实时的降压单元功率标准值相加或相减预设的功率调整量得到的
构成的基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置;
基于所述DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制装置的自动控制方法包括
步骤一向DCS控制模块输入加工原料的供给量参数;
步骤二DCS控制模块从第一数据库提取实时反应室微负压标准值;
步骤三DCS控制模块接收的微负压检测单元发送的实时微负压值并与由第一数据库得到反应室实时的微负压标准值比较;
步骤四判断:实时微负压值等于实时的微负压标准值时,返回步骤二;
实时的微负压值高于实时的微负压标准值时,向功率调整单元发出增大降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库中实时的降压单元功率标准值相加预设的功率调整量得到的,返回步骤二;
实时的微负压值低于实时的微负压标准值时,向功率调整单元发出减小降压单元功率的调整信号,其中调整信号由第一数据库中实时的降压单元功率标准值减去预设的功率调整量得到的,返回步骤二。
2.如权利要求1所述的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法,其特征在于:所述DCS控制模块内部还包括微负压差值、降压单元功率标准值和功率调整量三者实时对应关系的第二数据库,DCS控制模块将接收的微负压检测单元发送的实时微负压值与第二数据库中反应室微负压标准值相减得出微负压差值,将微负压差值与第二数据库对比得到功率调整量后向与降压单元连接的功率调整单元发送调整信号,所述调整信号由第二数据库中实时的降压单元功率标准值相加或相减第二数据库中的功率调整量得到的。
3.如权利要求1或2所述的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法,其特征在于:所述降压单元为与硫酸钾反应室的出风口连接的风机;所述功率调整单元为与所述风机连接的变频电机;所述微负压检测单元为设置于所述出风口的微负压传感器。
4.如权利要求3所述的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法,其特征在于:还包括与所述DCS控制模块连接的DCS操作站,用于实时监测现场原料供给量并发送至DCS控制模块。
5.如权利要求1所述的一种基于DCS的硫酸钾反应室内微负压自动控制方法,其特征在于:
在所述步骤四之前,增加了对预设功率调整量的计算步骤,
包括步骤A用实时的微负压值减去实时的微负压标准值后得到微负压差值;
步骤B将实时的微负压差值与第二数据库对比得到实时功率调整量;
步骤C实时功率调整量代替步骤四中的预设的功率调整量。
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