CN106950907A - 一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统 - Google Patents

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侯录
侯江
伍宪玉
兰天
闫晔
关键
邱军军
张彩萍
刘兆萍
张楠
曾国勤
李晓阳
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/11—Plc I-O input output
    • G05B2219/1103—Special, intelligent I-O processor, also plc can only access via processor

Abstract

本发明属于铀矿浸出液处理过程树脂转运自动化控制技术领域，具体涉及一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统。树脂转运过程中阀门、泵的各种运行状态、料位计和压力变送器反馈信号通过DI输入模块和AI输入模块上传到PLC控制器，PLC控制器经过内部数据处理、逻辑编程运算后，由DO输出模块输出控制命令控制阀门、泵的开关启停；PLC控制器通过通讯模块连接到交换机，工控机通过网线连接到交换机，树脂转运过程中各个阀门、泵的各种运行状态及料位计、压力变送器实时测量数据集成到工控机上显示；树脂转运过程中各种工艺数据均通过工控机界面进行设定。本发明可以解决现有技术中存在的树脂转运半自动化、单控制器可靠性低、生产中断的问题。

Description

一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统
技术领域
本发明属于铀矿浸出液处理过程树脂转运自动化控制技术领域，具体涉及一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统。
背景技术
目前，铀矿浸出液处理过程中树脂转运采用的操作方法主要有两种。第一种是各个阀门设备全部由手动控制，需要人工控制其启停。这种控制方法思路和控制系统都比较简单，缺点是设备操作复杂繁琐，工人劳动强度高吗，一旦中间设备出现故障或误操作将引起流程混乱及耽搁，实用性较差。第二种是树脂转运过程设备启停由PLC控制，PLC可以控制各个设备的远程单机启停，部分工艺流程的顺控启停及故障处理。第二种控制方法自动化程度较高，但其缺点是整个树脂转运过程没有全自动化，并且生产过程受PLC控制系统及通讯系统的制约，一旦通讯或PLC控制器出现故障，整个树脂转运过程将停止运行，直到故障处理完毕。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，以解决现有的浸出液处理过程树脂转运控制技术中存在的树脂转运半自动化、单控制器可靠性低、生产中断的问题。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，包括：PLC控制器，负责整个系统指令的执行，数据的存储与传送，用于根据输入的数字量和模拟量进行逻辑计算后获得包含预定数据的控制命令，并将控制命令输出；通讯模块，实现PLC系统的冗余同步功能，完成数据的网络传输；DI输入模块，用于将阀门、泵的运行状态以数字量的形式输入PLC控制器；DO输出模块，用于PLC控制器输出的控制命令发送给阀门、泵；AI输入模块，用于将仪表的检测数值以模拟量的形式输入PLC控制器；料位计，用于将树脂转运过程中的树脂料位传给PLC控制器，为转运流程自动控制提供控制阈值；压力变送器，用于将树脂转运过程中的压力控制值传给PLC控制器，完成相应的控制命令；阀门，用于根据PLC控制器输出的控制命令对阀门进行开关操作；泵，用于根据PLC控制器输出的控制命令对泵进行启停操作；交换机，用于实现PLC控制器与工控机之间的数据交换；工控机，用于实现控制系统的人机交互；电源模块，用于为PLC控制器、DI输入模块、D0输出模块、AI输入模块、通讯模块提供电源。
该系统的PLC控制器配置成具有冗余功能，当一个PLC控制器发生故障，系统自动切换至备用PLC控制器，使生产过程连续运行。
该系统的工作如下：树脂转运过程中阀门、泵的各种运行状态、料位计和压力变送器反馈信号通过DI输入模块和AI输入模块上传到PLC控制器，PLC控制器经过内部数据处理、逻辑编程运算后，由DO输出模块输出控制命令控制阀门、泵的开关启停；PLC控制器通过通讯模块连接到交换机，工控机通过网线连接到交换机，实现PLC控制器和工控机的数据交换，从而实现通过工控机进行树脂转运的操作，树脂转运过程中各个阀门、泵的各种运行状态及料位计、压力变送器实时测量数据集成到工控机上显示；树脂转运过程中各种工艺数据均通过工控机界面进行设定。
该系统的每台泵分别设置一个现场操作箱，每个现场操作箱设置本地/远程选择旋钮、启动按钮、停止按钮、启动指示灯、停止指示灯、故障指示灯；每台阀门具有手动操作按钮，状态反馈标识；将阀门、泵的各种运行状态上传至PLC控制器，PLC控制器输出控制中间继电器，PLC控制器与工控机通讯，通过PLC控制器控制树脂转运过程中的各个阀门和泵；设置在远程自动模式下，整个过程可以通过上位机一键自动控制，在上位机上实现各种工艺生产数据的读写，监视各个阀门、泵的状态，出现故障自动报警并停车；无论在哪种模式下，阀门、泵的各种状态都能上传到PLC控制器，实现转运过程中所有阀门、泵可以在完全手动的情况下运行，也可以在完全自动的情况下运行，或者在部分手动，部分自动的情况下运行，通过通讯模块与上级、下级生产过程通讯，实现一体化控制。
通讯模块可以将生产过程的各种数据上传到控制中心或者生产厂队办公室，实现远程监视。
本发明所取得的有益效果为：
本发明既可以完全脱离PLC控制系统依靠硬件控制回路手动运行，也可以通过PLC控制系统控制树脂转运的自动运行，还可以实现树脂转运过程部分设备自动运行，部分设备远程控制，可以实现树脂转运的多种控制方式，满足生产中的多种需要；本发明的PLC控制系统冗余，当一个PLC控制器发生故障情况下自动切换至备用控制器，使生产过程可以不受局部故障影响连续运行。
附图说明
图1为浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统包括PLC控制器，负责整个系统指令的执行，数据的存储与传送，用于根据输入的数字量和模拟量进行逻辑计算后获得包含预定数据的控制命令，并将控制命令输出；通讯模块，实现PLC系统的冗余同步功能，完成数据的网络传输；DI输入模块，用于将阀门、泵的运行状态以数字量的形式输入PLC控制器；DO输出模块，用于PLC控制器输出的控制命令发送给阀门、泵；AI输入模块，用于将仪表的检测数值以模拟量的形式输入PLC控制器；料位计，用于将树脂转运过程中的树脂料位传给PLC控制器，为转运流程自动控制提供控制阈值；压力变送器，用于将树脂转运过程中的压力控制值传给PLC控制器，完成相应的控制命令；阀门，用于根据PLC控制器输出的控制命令对阀门进行开关操作；泵，用于根据PLC控制器输出的控制命令对泵进行启停操作；交换机，用于实现PLC控制器与工控机之间的数据交换；工控机，用于实现控制系统的人机交互；电源模块，用于为PLC控制器、DI输入模块、D0输出模块、AI输入模块、通讯模块提供电源。
该系统的PLC控制器还可以配置成具有冗余功能，当一个PLC控制器发生故障，系统自动切换至备用PLC控制器，使生产过程连续运行。
该系统的工作如下：树脂转运过程中阀门、泵的各种运行状态、料位计和压力变送器反馈信号通过DI输入模块和AI输入模块上传到PLC控制器，PLC控制器经过内部数据处理、逻辑编程运算后，由DO输出模块输出控制命令控制阀门、泵的开关启停。PLC控制器通过通讯模块连接到交换机，工控机通过网线连接到交换机，实现PLC控制器和工控机的数据交换，从而实现通过工控机进行树脂转运的操作，树脂转运过程中各个阀门、泵的各种运行状态及料位计、压力变送器实时测量数据集成到工控机上显示。树脂转运过程中各种工艺数据均通过工控机界面进行设定。
该系统的每台泵分别设置一个现场操作箱，每个现场操作箱设置本地/远程选择旋钮、启动按钮、停止按钮、启动指示灯、停止指示灯、故障指示灯。每台阀门具有手动操作按钮，状态反馈标识。将阀门、泵的各种运行状态上传至PLC控制器，PLC控制器输出控制中间继电器，PLC控制器与工控机通讯，通过PLC控制器控制树脂转运过程中的各个阀门和泵；设置在远程自动模式下，整个过程可以通过上位机一键自动控制，在上位机上实现各种工艺生产数据的读写，监视各个阀门、泵的状态，出现故障自动报警并停车。无论在哪种模式下，阀门、泵的各种状态都能上传到PLC系统，实现了转运过程中所有阀门、泵可以在完全手动的情况下运行，也可以在完全自动的情况下运行，或者在部分手动，部分自动的情况下运行。通过通讯模块可与上级、下级生产过程通讯，实现一体化控制。通过通讯模块还可以将本生产过程的各种数据上传到控制中心或者生产厂队办公室，实现远程监视。

Claims (5)

1.一种浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，其特征在于：包括：PLC控制器，负责整个系统指令的执行，数据的存储与传送，用于根据输入的数字量和模拟量进行逻辑计算后获得包含预定数据的控制命令，并将控制命令输出；通讯模块，实现PLC系统的冗余同步功能，完成数据的网络传输；DI输入模块，用于将阀门、泵的运行状态以数字量的形式输入PLC控制器；DO输出模块，用于PLC控制器输出的控制命令发送给阀门、泵；AI输入模块，用于将仪表的检测数值以模拟量的形式输入PLC控制器；料位计，用于将树脂转运过程中的树脂料位传给PLC控制器，为转运流程自动控制提供控制阈值；压力变送器，用于将树脂转运过程中的压力控制值传给PLC控制器，完成相应的控制命令；阀门，用于根据PLC控制器输出的控制命令对阀门进行开关操作；泵，用于根据PLC控制器输出的控制命令对泵进行启停操作；交换机，用于实现PLC控制器与工控机之间的数据交换；工控机，用于实现控制系统的人机交互；电源模块，用于为PLC控制器、DI输入模块、D0输出模块、AI输入模块、通讯模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，其特征在于：该系统的PLC控制器配置成具有冗余功能，当一个PLC控制器发生故障，系统自动切换至备用PLC控制器，使生产过程连续运行。
3.根据权利要求1所述的浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，其特征在于：该系统的工作如下：树脂转运过程中阀门、泵的各种运行状态、料位计和压力变送器反馈信号通过DI输入模块和AI输入模块上传到PLC控制器，PLC控制器经过内部数据处理、逻辑编程运算后，由DO输出模块输出控制命令控制阀门、泵的开关启停；PLC控制器通过通讯模块连接到交换机，工控机通过网线连接到交换机，实现PLC控制器和工控机的数据交换，从而实现通过工控机进行树脂转运的操作，树脂转运过程中各个阀门、泵的各种运行状态及料位计、压力变送器实时测量数据集成到工控机上显示；树脂转运过程中各种工艺数据均通过工控机界面进行设定。
4.根据权利要求1所述的浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，其特征在于：该系统的每台泵分别设置一个现场操作箱，每个现场操作箱设置本地/远程选择旋钮、启动按钮、停止按钮、启动指示灯、停止指示灯、故障指示灯；每台阀门具有手动操作按钮，状态反馈标识；将阀门、泵的各种运行状态上传至PLC控制器，PLC控制器输出控制中间继电器，PLC控制器与工控机通讯，通过PLC控制器控制树脂转运过程中的各个阀门和泵；设置在远程自动模式下，整个过程可以通过上位机一键自动控制，在上位机上实现各种工艺生产数据的读写，监视各个阀门、泵的状态，出现故障自动报警并停车；无论在哪种模式下，阀门、泵的各种状态都能上传到PLC控制器，实现转运过程中所有阀门、泵可以在完全手动的情况下运行，也可以在完全自动的情况下运行，或者在部分手动，部分自动的情况下运行，通过通讯模块与上级、下级生产过程通讯，实现一体化控制。
5.根据权利要求4所述的浸出液处理过程树脂转运冗余自动控制系统，其特征在于：通讯模块可以将生产过程的各种数据上传到控制中心或者生产厂队办公室，实现远程监视。
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