CN108444759A - 一种水煤浆取样装置及取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种水煤浆取样装置及取样方法，包括上位机、PLC控制系统、电磁阀、流量计、密度计和主管道，上位机和PLC控制系统连接，PLC控制系统分别与电磁阀、流量计、密度计连接，密度计位于主管道上，主管道上连接有取样管道，电磁阀和流量计位于取样管道上；还包括就地取样控制仪表盘，就地取样控制仪表盘分别与电磁阀和流量计连接。取样数据准确、实用性强，取样操作简单方便；密度计对水煤浆密度进行在线实时检测，以便及时采取应对措施。

Description

一种水煤浆取样装置及取样方法

技术领域

本发明涉及流体取样技术领域，具体地说是一种水煤浆取样装置及取样方法。

背景技术

水煤浆锅炉是热力供暖行业的主要设备，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。

水煤浆在供应过程中质量能否保持稳定是其中的关键环节之一,这直接影响到水煤浆锅炉能否可靠、运行稳定，实际运行中，曾出现因水煤浆质量问题导致锅炉熄火的事故发生，因此，水煤浆取样、化验作为日常工作倍受关注。

浆罐车的浆液大多是在通过卸浆泵入浆罐的过程中取样，由其输送管道上的阀门处提取浆样，每车浆液一般分阶段3次取样，2人配合完成，每次用量筒定量量取，取样全部完成后，一起搅拌均匀倒入存样桶，送化验室。但是，在人工开启阀门取样的现状下，由于是依靠经验进行取样，所以取样过程中受人为干扰因素较多，存在取样时间偏差、取样部位偏差、取样定量偏差等影响因素；另外，如果水煤浆质量异常，化验数据结果存在反馈滞后现象,对锅炉正常运行造成不同程度影响，严重时造成停炉；再有，在取样过程中浆液对环境和人体健康均造成一定影响。

发明内容

本发明的目的在于解决上述取样偏差大以及化验数据结果存在反馈滞后现象的问题，提供一种水煤浆取样装置及取样方法，取样准确可靠，并且能够实时监控水煤浆密度。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种水煤浆取样装置，包括上位机、PLC控制系统、电磁阀、流量计、密度计和主管道，上位机和PLC控制系统连接，PLC控制系统分别与电磁阀、流量计、密度计连接，密度计位于主管道上，主管道上连接有取样管道，电磁阀和流量计位于取样管道上；

还包括就地取样控制仪表盘，就地取样控制仪表盘分别与电磁阀和流量计连接。

进一步地，所述上位机操作界面包括取浆量输入模块、取样频次设定模块、已取浆量模块、水煤浆实时流量显示模块、水煤浆密度显示模块、取样时间列表、取浆人员登记模块、启动按钮和停止按钮。

进一步地，所述上位机操作界面还包括取样就地监控视频模块。

进一步地，所述就地取样控制仪表盘操作界面包括启动按钮、停止按钮、取浆量输入模块和数字键。

进一步地，所述流量计采用管道式电磁流量计。

一种水煤浆取样方法，具体步骤如下：

1)上位机进入取样操作界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)PLC控制系统接受到取样量和取样频次信号后，控制电磁阀打开；

进一步地，步骤3)中，控制电磁阀打开进行取浆过程中，流量计实时检测取样管道中的水煤浆流量，并将流量信号通过PLC控制系统传送至上位机。

4)达到取样量后，系统自动关闭电磁阀，切换至“停止”按钮；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。

一种水煤浆取样方法，具体步骤如下：

1)就地取样控制仪表盘进入取样操作画界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)电磁阀打开，开始取样；

4)取浆量达到标准后，阀门自动停止，取浆完成；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。

本发明的有益效果是：

1、本发明为了解决现有水煤浆取样偏差大的问题，设有上位机、PLC控制系统、电磁阀、流量计，通过控制电磁阀的启闭来确定制是否取样，不会存在取样时间偏差，流量计用于计量取样量，并将取样信号通过PLC控制系统传送到上位机进行显示，不会存在取样定量偏差，取样管道的位置固定，不会存在取样部位偏差，取样数据准确、实用性强，取样操作简单方便；在主管道上安装了密度计，密度计对水煤浆密度进行在线实时检测，并将密度信号通过PLC控制系统传送到上位机进行显示，密度计的数据检测曲线能直观的反映水煤浆的质量稳定性，实现对水煤浆质量的实时监测，能储存并查询历史数据，超过设定范围自动报警，以便及时采取应对措施，不会因化验数据结果存在反馈滞后,对锅炉正常运行造成影响。

2、本发明分别通过上位机和PLC控制系统进行远程控制自动取样以及通过就地取样控制仪表盘进行就地自动取样，操作方便，通过这两种方式均能够准确、及时、定量的完成取样任务，方便取样。

3、本发明所述上位机操作界面包括取浆量输入模块、取样频次设定模块、已取浆量模块、水煤浆实时流量显示模块、水煤浆密度显示模块、取样时间列表、取浆人员登记模块、启动按钮和停止按钮，具有取样时间节点设定、取样频次设置、取样定量设置等功能，能满足多频次理想取样要求，使浆样的化验结果更能准确的反映水煤浆的真实质量状况

4、本发明在取样过程中通过上位机和PLC控制系统进行远程控制自动取样以及通过就地取样控制仪表盘进行就地自动取样，远程控制浆液不会对体健康均造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明控制系统原理图；

图2为上位机操作界面示意图；

图3为就地取样控制仪表盘操作界面示意图；

图4为取样处组件连接示意图；

图5为远程取样方法流程图；

图6为就地取样方法流程图。

图中：1、电磁阀，2、流量计，3、密度计，4、主管道，5、取样管道。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

根据图1和图4所示，一种水煤浆取样装置，包括上位机、PLC控制系统、电磁阀、流量计、密度计和主管道，上位机和PLC控制系统信号连接，PLC控制系统分别与电磁阀、流量计、密度计信号连接，所述流量计采用管道式电磁流量计，密度计位于主管道上，主管道上连接有取样管道，电磁阀和流量计位于取样管道上；上位机包括组态软件、操作画面，上位机通过PLC控制系统对电磁阀门进行远程控制，通过控制电磁阀的启闭来确定制是否取样，不会存在取样时间偏差，流量计用于计量取样量，并将取样信号通过PLC控制系统传送到上位机进行显示，不会存在取样定量偏差，取样管道的位置固定，不会存在取样部位偏差，取样数据准确、实用性强，取样操作简单方便，不需要通过人工取样，不会对人体健康造成影响；所述PLC控制系统主要利用现有PLC系统内模块进行扩展，与原有CPU模块、输入模块、输出模块和控制程序相配合，通过添加控制程序，实现组态画面与模块通讯从而来实现对调节阀的控制功能。

在主管道上安装了密度计，密度计对水煤浆密度进行在线实时检测，并将密度信号通过PLC控制系统传送到上位机进行显示，密度计的数据检测曲线能直观的反映水煤浆的质量稳定性，实现对水煤浆质量的实时监测，能储存并查询历史数据，超过设定范围自动报警，以便及时采取应对措施，不会因化验数据结果存在反馈滞后,对锅炉正常运行造成影响，密度计不管是否取样，均对水煤浆的密度进行检测，因此密度计位于主管道上。

根据图1所示，还包括就地取样控制仪表盘，就地取样控制仪表盘分别与电磁阀和流量计信号连接。分别通过上位机和PLC控制系统进行远程控制自动取样以及通过就地取样控制仪表盘进行就地自动取样，操作方便，通过这两种方式均能够准确、及时、定量的完成取样任务，方便取样。所述就地取样控制仪表盘中，上位机操作界面能显示其操作过程，并有干预和控制功能，但按照机旁优先原则，并能储存操作及历史信息。

根据图2所示，所述上位机操作界面包括取浆量输入模块、取样频次设定模块、已取浆量模块、水煤浆实时流量显示模块、水煤浆密度显示模块、取样时间列表、取浆人员登记模块、启动按钮和停止按钮。取浆量输入模块用于输入需要的取浆量，取样频次设定模块用于输入需要取样的频次，上位机将取浆量和取浆频次传送到PLC控制系统，PLC控制系统控制电磁阀进行取浆，流量计将取浆量反馈到上位机，已取浆量模块用于显示已经取样的量，水煤浆实时流量显示模块取样管道内的瞬时流量，并可查阅取样管道内水煤浆流量的历史参数及曲线，水煤浆密度显示模块用于实时显示主管道内水煤浆的密度，水煤浆密度显示模块可查阅主管道内的水煤浆密度的历史参数，取浆人员登记模块、取样时间列表、水煤浆密度显示模块以及水煤浆实时流量显示模块均有历史数据储存。

启动按钮和停止按钮用于开始取样和停止取样，正常取样状态下，执行默认值取样量，点击界面中的“启动”按钮，取样开始，达到取样量后，系统自动关闭阀门，切换至“停止”按钮；需改变取样量时，输入“取浆量”数值，确认并显示，点击“启动”按钮，取样完成，自动切至“停止”按钮。

上位机操作界面具有取样时间节点设定、取样频次设置、取样定量设置等功能，能满足多频次理想取样要求，使浆样的化验结果更能准确的反映水煤浆的真实质量状况。

所述上位机操作界面还包括取样就地监控视频模块。取样就地监控视频模块用于实时监控取样现场的情况，同时在采用就地取样控制仪表盘进行取样时，上位机操作界面中的取样就地监控视频模块能显示其操作过程。

根据图3所示，所述就地取样控制仪表盘操作界面包括启动按钮、停止按钮、取浆量输入模块和数字键。在需改变取样量时，通过取浆量输入模块和数字键配合输入取浆量，点击界面中的“启动”按钮，取样开始，达到取样量后，系统自动关闭阀门，切换至“停止”按钮；正常取样状态下，执行默认值取样量，在本实施例中默认取样值设定为5L，点击截面中的“启动”按钮，取样开始，达到取样量后，系统自动关闭阀门，切换至“停止”按钮。

根据图5所示，一种水煤浆取样方法，具体步骤如下：

1)上位机进入取样操作界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)PLC控制系统接受到取样量和取样频次信号后，控制电磁阀打开；控制电磁阀打开进行取浆过程中，流量计实时检测取样管道中的水煤浆流量，并将流量信号通过PLC控制系统传送至上位机。

4)达到取样量后，系统自动关闭电磁阀，切换至“停止”按钮；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。

根据图6所示，一种水煤浆取样方法，具体步骤如下：

1)就地取样控制仪表盘进入取样操作画界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)电磁阀打开，开始取样；

4)取浆量达到标准后，阀门自动停止，取浆完成；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (8)

1.一种水煤浆取样装置，其特征是，包括上位机、PLC控制系统、电磁阀(1)、流量计(2)、密度计(3)和主管道(4)，上位机和PLC控制系统连接，PLC控制系统分别与电磁阀(1)、流量计(2)、密度计(3)连接，密度计(3)位于主管道(4)上，主管道(4)上连接有取样管道(5)，电磁阀(1)和流量计(2)位于取样管道(5)上；

还包括就地取样控制仪表盘，就地取样控制仪表盘分别与电磁阀(1)和流量计(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水煤浆取样装置，其特征是，所述上位机操作界面包括取浆量输入模块、取样频次设定模块、已取浆量模块、水煤浆实时流量显示模块、水煤浆密度显示模块、取样时间列表、取浆人员登记模块、启动按钮和停止按钮。

3.根据权利要求2所述的一种水煤浆取样装置，其特征是，所述上位机操作界面还包括取样就地监控视频模块。

4.根据权利要求1所述的一种水煤浆取样装置，其特征是，所述就地取样控制仪表盘操作界面包括启动按钮、停止按钮、取浆量输入模块和数字键。

5.根据权利要求1所述的一种水煤浆取样装置，其特征是，所述流量计采用管道式电磁流量计。

6.一种水煤浆取样方，其特征是，具体步骤如下：

1)上位机进入取样操作界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)PLC控制系统接受到取样量和取样频次信号后，控制电磁阀打开；

4)达到取样量后，系统自动关闭电磁阀，切换至“停止”按钮；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。

7.根据权利要求6所述的一种水煤浆取样方法，其特征是，步骤3)中，控制电磁阀打开进行取浆过程中，流量计实时检测取样管道中的水煤浆流量，并将流量信号通过PLC控制系统传送至上位机。

8.一种水煤浆取样方法，其特征是，具体步骤如下：

1)就地取样控制仪表盘进入取样操作画界面；

2)判定是否需要输入取样量，若是，获取新的取样量，反之执行默认值取样量；

3)电磁阀打开，开始取样；

4)取浆量达到标准后，阀门自动停止，取浆完成；

5)保存数据，浆位密度、日期时间、取浆人员。