CN108717286B

CN108717286B - 一种双控制器控制方法

Info

Publication number: CN108717286B
Application number: CN201810545612.7A
Authority: CN
Inventors: 侯秋华; 蒋建荣; 何彦甫; 冯成方
Original assignee: Hangzhou Tianli Air Separation Equipment Manufacturing Co ltd
Current assignee: Hangzhou Tianli Air Separation Equipment Manufacturing Co ltd
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2020-07-21
Anticipated expiration: 2038-05-25
Also published as: CN108717286A

Abstract

本发明公开了一种双控制器控制方法，空气经空压机压缩后，除尘、除油、干燥，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入A塔，进行左吸，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐；A塔与B塔通过上、中部均压阀连通，两塔压力达到均衡，进行2～3秒均压；压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入B塔，进行右吸，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐。本发明设计为自动反馈系统，自动检测和显示，包括系统的运行和排空，如果其中一套PLC每个点出现问题，就会自动切换到另外一套PLC，真正做到全自动无人操作和控制。

Description

一种双控制器控制方法

技术领域

本发明涉及制氮机的领域，具体涉及一种双控制器控制方法。

背景技术

变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氮气的自动化设备。碳分子筛是一种以煤为主要原料，经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂，呈黑色，碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现O₂、N₂的动力学分离。这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中，而不会排斥混合气(空气)中的任何一种气体。碳分子筛对O₂、N₂的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，O₂分子的动力学直径较小，因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率，N₂分子的动力学直径较大，因而扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO₂的扩散同氧相差不大，而氩扩散较慢。最终从吸附塔富集出来的是N₂和Ar的混合气。

变压吸附制氮正是利用碳分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔(也可以单塔完成)来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氮气。

PLC控制系统由于环境和长时间自身发热等原因，PLC输入输出触点很容易发生间歇性的故障，等PLC自然冷却后就能正常运行了，但对于企业来说就PLC出现问题则整套制氮机就不能正常供气，而现在很多企业对氮气的需求越来越大，企业都是二十四小时都需要氮气供应，一旦氮气供气出现问题，往往导致企业中断生产，这对于化工企业来说是很大的损失。为了能够更好的连续供气，发明一种双PLC控制方式，两套PLC系统可以通过编程和外部报警方式，当一套PLC出现故障可以自动切换到另外一套PLC继续运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种双控制器控制方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种双控制器控制方法，主要包括以下步骤：

1)、空气经空压机压缩后，除尘、除油、干燥，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入A塔，进行左吸，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐；

2)、A塔与B塔通过上、中部均压阀连通，两塔压力达到均衡，进行2～3秒均压；

3)、压缩空气经过空气进气阀、右吸进气阀进入B塔，进行右吸，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，富集的氮气经过右吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐；

4)、右吸同时进行解吸，A塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中；

5)、解吸同时进行反吹，氮气通过一个常开的手动反吹阀GV5吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氧气吹出吸附塔；

6)、进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环。

所述流程中设计有氮气纯度报警及自动放空，主要分为以下步骤：

1)、设备通电，氮气分析仪自动检测氮气储气罐纯度；

2)、氮气纯度小于99.9％，且本地手/自动放空选择自动放空指令，氮气纯度报警，自动放空指示灯亮，设备处于自动放空状态；

3)、氮气纯度合格，自动放空阀断开，设备可选择手/自动放空。

所述流程设计有碳分子筛需添加提示，A吸附塔或B吸附塔分子筛下沉，压紧气缸持续下压，吸附塔压紧气缸上的接近开关检测到压紧气缸的活塞时，接近开关触点处于报警闭合状态，中控提示吸附塔需添加碳分子筛。

所述流程通过双PLC控制器实现程序控制，PLC控制九个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制九个气动管道阀的开、闭。

本发明的有益效果为：

1、本发明设计成自动反馈系统，自动检测和显示，包括系统的运行和排空，如果其中一套PLC每个点出现问题，就会自动切换到另外一套PLC，真正做到全自动无人操作和控制。

附图说明

图1为双PLC控制系统电路示意图。

图2为双PLC控制系统装置连接图。

图3为管道阀和吸附塔的连通示意图。

图4为制氮机工作控制逻辑图。

图5为制氮机报警逻辑图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

实施例：如附图所示，这种双控制器控制方法，主要包括以下步骤：

1)、空气经空压机压缩后，除尘、除油、干燥，进入空气储罐，经过空气进气阀、左吸进气阀进入A塔，塔压力升高，进行左吸，压缩空气中的氧分子被碳分子筛吸附，未吸附的氮气穿过吸附床，经过左吸出气阀、氮气产气阀进入氮气储罐；

4)、右吸同时进行解吸，A塔中碳分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，持续时间为几十秒；

6)、进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环。

1)、设备通电，氮气分析仪自动检测氮气储气罐纯度；

本地控制盘设有手/自动放空选择开关。

所述流程通过双PLC控制器实现程序控制。PLC控制九个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制九个气动管道阀的开、闭。九个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已由DCS组态完成，在断电状态下，九个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。每段流程中，除应该打开的阀门外，其它阀门都应处于关闭状态。

分子筛吸附器阀门动作：

阀门状态1为开，0为关，两套设备动作次序一致。

本发明的控制方式是：先把自动/手动开打到自动档，自动控制指示灯点亮。当安装在储罐上的电接点压力表下限时，电接点压力表就输出信号给制氧机PLC的启动输入点。当有启动点输入时，利用PLC内部的时间继电器，分别输出信号控制空压机和空气净化机的启停；按工厂用气情况做到完全自动供气，而不用工人去操作。装置配备了自动放空系统,在氮气分析仪上可以设定好气纯度允许的下限值，当纯度低于设定值下限时系统声光报警，同时打开放空阀让不合格氧气自动放空，当纯度恢复到正常时，放空阀自动关闭，气体通过正常出口管输出。PSA制氮制氧机带有直观的面板流程显示，由PLC控制器输出信号，以LED数码管灯显示阀门开关状态及吸附塔工作状态，非常直观。压紧报警监测系统，为了保证氧气设备的长期稳定运行，在系统中设置了气缸压紧装置，并同时在压紧系统中设置了二点式限位报警装置，第一点限位报警可调节监测碳位的行程，第二点限位报警是备用碳分子筛消耗的提示。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种双控制器控制方法，其特征在于：主要包括以下步骤：

5)、解吸同时进行反吹，氮气通过一个常开的手动反吹阀GV5吹扫正在解吸的A塔，把塔内的氧气吹出A塔；

6)、进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环。

2.根据权利要求1所述的双控制器控制方法，其特征在于：流程中设计有氮气纯度报警及自动放空，主要分为以下步骤：

1)、设备通电，氮气分析仪自动检测氮气储气罐纯度；

3.根据权利要求1所述的双控制器控制方法，其特征在于：流程设计有碳分子筛需添加提示，A吸附塔或B吸附塔分子筛下沉，压紧气缸持续下压，吸附塔压紧气缸上的接近开关检测到压紧气缸的活塞时，接近开关触点处于报警闭合状态，中控提示吸附塔需添加碳分子筛。

4.根据权利要求1所述的双控制器控制方法，其特征在于：流程通过双PLC控制器实现程序控制，PLC控制九个二位五通先导电磁阀，再由电磁阀分别控制九个气动管道阀的开、闭。