CN109758965A - 基于dcs控制的合成革全自动配料系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种基于DCS控制的合成革自动配料系统及装置。其特征在于，本系统包括树脂储罐、树脂泵、填充剂料仓、螺旋输送器、计量仓、仓泵、除尘器、色浆助剂储罐、色浆助剂泵、配料釜、控制阀、流量计、称重模块，通过集散控制系统（DCS）对配料过程进行精确控制。在DCS控制界面输入配方，物料按照配方要求的重量、速度，自动输送至配料釜。本发明可实现原材料集中采购，快速高效准确配料，节省人力物力及原料成本，且全程封闭，无泄漏。本发明解决了传统配料过程中的高强度、高毒性、污染大、速度慢、浪费大等问题。

Description

基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置

技术领域

本发明涉及合成革领域，具体的说，是应用于聚氨酯合成革湿法线配料釜中，各物料集中输送、自动配料及精确计量的方法及系统。

背景技术

我国是合成革生产和消费大国，有各类生产线1000余条，产量超过20亿米，占全球产量的60%以上，合成革广泛应用于各类衣物、鞋、箱包、沙发、汽车座垫等产品中。合成革生产过程中，需要将聚氨酯树脂、填充剂、溶剂、色浆、助剂等原材料在配料釜中混合均匀，进行配料。目前合成革厂均采用人工配料方式，人工混合配料方式存在巨大缺陷：（1）效率低，速度慢，配料釜利用率低；（2）计量误差大，物料浪费严重；（3）现场大气及粉尘污染严重；（4）现场劳动环境恶劣，工人劳动强度大；（5）现场操作人员易发生溶剂中毒事件。在目前劳动力紧缺、合成革市场竞争激烈，及国家新形势下的环保、安全要求下，急需改变现有配料模式，实现配料过程的封闭化、环保化、自动化、智能化。

由于合成革配料所用树脂粘度高，难以输送，填充剂为粉体输送，过程控制较为复杂，助剂色浆用量较少，计量精度要求高等原因，目前尚未有全系统自动配料工艺。少数厂家的自动化改造局限于一中原料的简单控制，没有真正实现配料过程的全封闭及现场无人值守。

发明内容

本发明包括树脂输送系统、填充剂输送系统、助剂色浆输送系统、DCS控制系统四大部分。其中DCS控制系统将前三大系统进行统一控制，负责指令的发出、信号的反馈、报警、控制，确保系统按程序准确及时运行。

树脂输送系统包括树脂储罐（11）、树脂泵（21）、控制阀（41）、配料釜称重模块（32）。树脂输送系统安装方式为：树脂储罐（11）底部出料口与树脂泵（21）进口连接；树脂泵（21）出口通过控制阀（41）与配料釜（13）连接；配料釜（13）安装在称重模块（32）之上。树脂输送泵及控制阀通过DCS控制系统(15)控制开关；DCS控制指令由操作人员通过操作界面输入，称重模块、树脂输送泵、控制阀反馈信号返回DCS控制系统；不同型号的树脂单独采用一套树脂输送及计量系统，分别由单独的管道接入配料釜；不同型号的树脂输送系统由DCS控制系统统一控制调配，满足不同的配方要求。

填充剂输送系统包括填充剂料仓（16）、螺旋输送器（17）、计量仓（18）、仓泵（19）、计量仓称重模块（33）、除尘器（14）、控制阀（43）、控制阀（44）、控制阀（45）、控制阀（46）。填充剂输送系统安装方式为：填充剂料仓（16）底部出料口与螺旋输送器（17）进料口连接；螺旋输送器（17）出料口与计量仓（18）进料口连接；计量仓（18）出料口通过控制阀（44）与仓泵（19）连接；仓泵（19）出料口通过控制阀（46）与配料釜连接；除尘器（14）通过控制阀（43）与配料釜（13）连接；压缩空气通过控制阀（45）与仓泵连接；整个系统的运行通过DCS控制系统(15)，操作人员通过操作界面输入所需填充剂的重量及种类，系统自动启动输送、计量、加料、除尘过程。

助剂色浆输送系统，包括助剂色浆储罐（12）、助剂色浆泵（22）、流量计（31）、控制阀（42）；助剂色浆输送系统安装方式为：助剂色浆储罐（12）底部出料口于助剂色浆泵（22）进料口连接；助剂色浆泵（22）出料口与流量计（31）连接；流量计（31）通过控制阀（42）与配料釜（13）连接；输送及计量由DCS控制系统(15)统一控制；操作人员输入所需的色浆或助剂以及重量，系统自动启动助剂色浆泵及控制阀，由流量计的反馈控制上述设备的运行。

DCS对整个集中输送过程、自动配料过程进行控制，即可分步添加不同原料，也可一键操作，系统自动完成所有加料配料过程；DCS系统具有操作数据的自动记录、储存功能；DCS系统可将操作数据进行汇总统计，生成报表，包括日报表、周报表、月报表等；操作人员可自由设计各种报表；DCS具有报警功能，能对加料异常、机泵异常、阀门异常、压力异常等各种异常情况作出报警反馈，以保护系统安全及配料的准确，同时便于维修人员快速找到故障点，排除设备故障。

附图说明

图1为本发明基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置的工艺图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下。

11、树脂储罐，12、助剂色浆储罐，13、配料釜，14、除尘器，15、DCS控制系统，16、填充剂料仓，17、螺旋输送器，18、计量仓，19、仓泵，21、树脂泵，22、助剂色浆泵，31、流量计，32、称重模块，33、计量仓称重模块，41-46、控制阀。

具体实施方式

树脂加料：在DCS操作系统中，在对应不同种类的树脂的对话框内，输入所需树脂的重量，启动输送按钮。DCS控制系统（15）依次自动打开控制阀（41）、树脂泵（21），向配料釜（13）内加入树脂，配料釜称重模块（32）计量配料釜内树脂重量到达输入重量后，程序自动关闭控制阀（41）、树脂泵（21），加料完毕。

粉体加料：在DCS操作系统中，在对应不同种类的填充剂的对话框内，输入所需填充剂的重量，启动输送按钮。DCS控制系统（15）发出指令，螺旋输送器（17）启动，向计量仓（18）内加入填充剂，计量仓称重模块（33）计量到达输入重量后，螺旋输送器（17）自动关闭，控制阀（44）自动打开，填充剂进入仓泵（19）后控制阀（44）关闭，压缩空气通过控制阀45进入仓泵（19，）控制阀（46）按程序打开，仓泵（19）内填充剂被压缩空气输送至配料釜（13）.输送过程产生是粉尘由配料釜（13）上方的除尘器（14）过滤。

助剂色浆加料：在DCS操作系统(15)中，在对应不同种类的助剂色浆的对话框内，输入所需助剂色浆的重量，启动输送按钮。DCS控制系统(15)发出指令控制阀(42)、助剂色浆泵(22)自动启动，向配料釜(13)内输送物料。输送过程中通过流量计(31)计量，到达输入质量后，程序自动关闭控制阀(42)、助剂色浆泵(22)，助剂色浆加料完毕。

Claims (10)

1.基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：包括树脂输送系统、填充剂输送系统、助剂色浆输送系统、DCS控制系统（15）。

2.根据权利要求书1所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：树脂输送系统包括树脂储罐（11）、树脂泵（21）、控制阀（41）、配料釜称重模块（32）。

3.根据权利要求书2所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：树脂储罐（11）底部出料口与树脂泵（21）进口连接；树脂泵（21）出口通过控制阀（41）与配料釜（13）连接；配料釜（13）安装在称重模块（32）之上。

4.根据权利要求书1所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：填充剂输送系统包括填充剂料仓（16）、螺旋输送器（17）、计量仓（18）、仓泵（19）、计量仓称重模块（33）、除尘器（14）、控制阀（43）、控制阀（44）、控制阀（45）、控制阀（46）。

5.根据权利要求书4所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：填充剂料仓（16）底部出料口与螺旋输送器（17）进料口连接；螺旋输送器（17）出料口与计量仓（18）进料口连接；计量仓（18）出料口通过控制阀（44）与仓泵（19）连接；仓泵（19）出料口通过控制阀（46）与配料釜连接；除尘器（14）通过控制阀（43）与配料釜（13）连接；压缩空气通过控制阀（45）与仓泵连接。

6.根据权利要求书1所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：助剂色浆输送系统包括助剂色浆储罐（12）、助剂色浆泵（22）、流量计（31）、控制阀（42）。

7.根据权利要求书/6所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：助剂色浆储罐（12）底部出料口于助剂色浆泵（22）进料口连接；助剂色浆泵（22）出料口与流量计（31）连接；流量计（31）通过控制阀（42）与配料釜（13）连接。

8.根据权利要求书1所述基于DCS控制的合成革全自动配料系统及装置，其特征在于：所述DCS控制系统通过操作界面输入配方参数，启动树脂出料泵（21）、控制阀（41），实现树脂自动输送；通过配料釜称重模块（32）信号反馈，关闭树脂出料泵（21）、控制阀（41），实现树脂精确输送。

9.进一步所述DCS控制系统通过操作界面输入配方参数，启动螺旋输送器（17），通过计量仓称重模块（33）信号反馈关闭螺旋输送器（17），实现填充剂精确计量；通过控制阀（44）、控制阀（45）、控制阀（46）实现填充剂精确输送，空气经除尘器（14）过滤后排出。

10.进一步所述DCS控制系统通过操作界面输入配方参数，启动助剂色浆泵泵（22）、控制阀（42），实现助剂色浆自动输送；通过流量计（31）信号反馈，关闭助剂色浆泵（22）、控制阀（42），实现助剂色浆精确输送。