CN113267050B - 一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法及系统，在活化炉每个出料口处均设置有由上向下连通的上出料阀和下出料阀，同一个出料口处的上出料阀和下出料阀连接有同一阀门出料控制模块，即阀门出料控制模块数量与出料口数量设置为一致，每个活化炉分为两个半炉，每个半炉的多个阀门出料控制模块连接有同一阀门互斥寻优输出模块。有效地实现活化炉不同出料口各自独立出料，每组出料系统协调稳定，提高活性炭的良品率，同时加快内部料的流动循环，系统运行稳定，封闭性好。

Description

一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法及系统
技术领域
本发明涉及活化炉出料控制技术领域，具体涉及一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法及系统。
背景技术
活性炭由于其优良的吸附特性，被广泛的应用于环保行业，越优良的活性炭对烟气的脱硫脱硝效果越显著，活化炉作为活性炭出料的最后一道工序，对活性炭良品率的影响至关重要。
目前活性炭行业使用最多的活化炉，其内部多烟道带设计使得不同出料位置的成料时间有所差异，炉体连续运行时，低温部位出料良品率较低，高温部出料率效率不高。传统出料方式为由一个控制单元，控制出料阀在规定时间完成出料，这种方式不区分炉内高温区和低温区，不同温区料品的成型状态不同，一起下料会使得活性炭整体的良品率无法保证。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制系统及方法，有效地实现活化炉不同出料口各自独立出料，每组出料系统协调稳定，提高活性炭的良品率，同时加快内部料的流动循环，系统运行稳定，封闭性好。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制系统，在活化炉每个出料口处均设置有由上向下连通的上出料阀和下出料阀，同一个出料口处的上出料阀和下出料阀连接有同一阀门出料控制模块，即阀门出料控制模块数量与出料口数量设置为一致，每个活化炉分为两个半炉，每个半炉的多个阀门出料控制模块连接有同一阀门互斥寻优输出模块。
进一步的，所述阀门出料控制模块，采用ST语言，包括有：4个信号输入端KFK1_K、GFK1_G、KFK2_K、GFK2_G，4个信号输出端KFK1、GFK1、KFK2、GFK2，允许工作信号接收端IN，工作时长信号端N1，工作请求信号发送端NO，报警信号端STP；阀门出料控制模块与上出料阀和下出料阀之间为软连接。
进一步的，所述阀门互斥寻优输出模块，包括有7个工作请求信号输入端N1～N7以及7个允许工作信号输出端N1_O～N7_O，工作请求信号输入端与允许工作信号输出端一一对应。
进一步的，所述阀门互斥寻优输出模块通过中间变量AN1～7及AN1～7_O与多个阀门出料控制模块进行关联，关联的中间变量全部放入同一个堆栈中。
进一步的，上出料阀和下出料阀不同时开启，即二者中至少有一台处于关闭状态。
一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，应用于上述的系统，每个阀门出料控制模块通过各自的时钟判断其所控制的出料阀是否应该出料，并将请求工作信号发送给阀门互斥寻优输出模块，阀门互斥寻优输出模块接收多个阀门出料控制模块的工作请求信号，根据每个阀门出料控制模块的请求时间排列次序，依次发出允许工作信号指令给阀门出料控制模块，接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块开始工作，执行出料动作程序，发出工作请求信号但没有接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块继续等待。
进一步的，阀门出料控制模块输入每组上出料阀和下出料阀的开关反馈信号、允许工作信号和工作时长信号，输出上出料阀和下出料阀的开/关信号、工作请求信号、报警信号；工作时长使用timers[N1]秒级计时器，作为参照时间；当timers[N1]大于间隔时间，阀门出料控制模块发出工作请求信号，收到允许工作信号后，依次输出对上出料阀和下出料阀的开/关信号，并依次接收上出料阀和下出料阀的开关反馈信号，出料阀开信号检测5秒后消失，开信号消失后，关信号正常输入，阀门出料控制模块停止发出工作请求信号，timers[N1]重新计时，再次大于间隔时间时，阀门出料控制模块再次发出工作请求信号，重复上述步骤。
进一步的，所述间隔时间为每个出料口处上出料阀和下出料阀计划的下料间隔时长，每组上出料阀和下出料阀分别有其各自的间隔时间。
进一步的，所述阀门互斥寻优输出模块使用timers[N]秒级计时器，控制每个允许工作信号的发出时间，当允许工作信号发出超时，跳过其对应的工作请求信号，让下一允许工作信号发出。
有益效果：把出料系统拆分为多个阀门出料控制模块分别控制，能有效的实现活化炉不同出料部位，各自独立出料，提高活性炭的良品率，同时加快了内部料的流动循环，设置阀门互斥寻优输出模块来协调这些阀门出料控制模块分别工作，保证活化炉的封闭性，同时保证系统运行的稳定性，保证出料良品率的稳定，且每组出料系统协调稳定，单个出料系统故障不影响其它出料系统的运行。
附图说明
图1是本发明活化炉出料系统结构示意图；
图2是本发明阀门互斥寻优输出模块图；
图3是本发明阀门出料控制模块图；
图4是本发明整体工作原理图。
图中附图标记：1、上出料阀，2、下出料阀，3、阀门互斥寻优输出模块，4、阀门出料控制模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制系统，为活化炉每组出料系统设置一个独立的阀门出料控制模块4，由于出料控制模块增多，每个模块独立工作，因此设置一个阀门互斥寻优输出模块3，来控制每个阀门出料控制模块4，即协同控制与独立运行互不干扰。
具体的，在活化炉每个出料口处均设置有由上向下连通的上出料阀1和下出料阀2，同一个出料口处的上出料阀1和下出料阀2连接有同一阀门出料控制模块4，即阀门出料控制模块4数量与出料口数量设置为一致，每个活化炉分为两个半炉，每个半炉的多个阀门出料控制模块4连接有同一阀门互斥寻优输出模块3。上出料阀1和下出料阀2不同时开启，即二者中至少有一台处于关闭状态。
例如，某活性炭厂有2台活化炉需要改造，那么共计4个半炉需要安全卸料控制，每个半炉的出料阀排列结构如图1所示。每个半炉有7个出料口，即每个半炉有上出料阀1、下出料阀2共计14台出料阀，共计56台出料需要安全卸料控制。需设置4套安全卸料控制系统，每个安全卸料控制系统由1个阀门互斥寻优输出模块3、7个阀门出料控制模块4组成，每个阀门出料控制模块4控制2台出料阀。
阀门出料控制模块4：采用ST语言，包括有：4个信号输入端KFK1_K、GFK1_G、KFK2_K、GFK2_G，4个信号输出端KFK1、GFK1、KFK2、GFK2，允许工作信号接收端IN，工作时长信号端N1，工作请求信号发送端NO，报警信号端STP；优选的，阀门出料控制模块4与上出料阀1和下出料阀2之间为软连接。
阀门互斥寻优输出模块3：包括有7个工作请求信号输入端N1～N7以及7个允许工作信号输出端N1_O～N7_O，工作请求信号输入端与允许工作信号输出端一一对应。阀门互斥寻优输出模块3通过中间变量AN1～7及AN1～7_O与多个阀门出料控制模块4进行关联，关联的中间变量全部放入同一个堆栈中。
实施例2
一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，每个阀门出料控制模块4通过各自的时钟判断其所控制的出料阀是否应该出料，并将请求工作信号发送给阀门互斥寻优输出模块3，阀门互斥寻优输出模块3接收多个阀门出料控制模块4的工作请求信号，根据每个阀门出料控制模块4的请求时间排列次序，依次发出允许工作信号指令给阀门出料控制模块4，接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块4开始工作，执行出料动作程序，发出工作请求信号但没有接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块4继续等待。
由于出料阀过多，单个出料阀的故障不应影响活化炉的连续性运行，故在阀门互斥寻优输出模块3中对阀门出料控制模块4的工作时长进行限制，工作超时会自动跳过此阀门出料控制模块4，其它阀门出料控制模块4继续工作，不影响活化炉运行的连续性。
为保证活化炉的封闭性，上出料阀1和下出料阀2必须保证有一台处于关闭状态，出料运行的故障判断由阀门出料控制模块4来完成。
具体的：
第一步：阀门出料控制模块4，采用ST语言编写，生成模块如图3所示，HH_XH为生成的模块，通过软连接方式，控制出料阀输出实现功能；
阀门出料控制模块4输入每组上出料阀1和下出料阀2的开关反馈信号(KFK1_K，GFK1_G，KFK2_K，GFK2_G)，允许工作信号(IN)和工作时长(N1)；输出上出料阀1和下出料阀2的开/关信号(KFK1，GFK1，KFK2，GFK2)，工作请求信号(NO)，报警信号(STP)；
工作时长(N1)使用timers[N1]秒级计时器，作为参照时间；
工作步骤为：当timers[N1]大于间隔时间(XHSJ)，阀门出料控制模块4发出工作请求信号(NO)；间隔时间为每个出料口处上出料阀1和下出料阀2计划的下料间隔时长，每组上出料阀1和下出料阀2分别有其各自的间隔时间。
收到允许工作信号(IN)后，依次输出上出料阀1和下出料阀2的开/关信号；
依次接收上出料阀1和下出料阀2的开关反馈信号，出料阀开信号检测5秒后消失，开信号消失后，关信号正常输入，阀门出料控制模块4停止发出工作请求信号(NO)；
timers[N1]重新计时，再次大于间隔时间(XHSJ)时，阀门出料控制模块4再次发出工作请求信号(NO)，重复工作步骤；
由于出料阀开关反馈的引入，阀门出料控制模块4内可实现安全联锁动作；
安全联锁动作步骤：当阀门出料控制模块4关信号(GFK1_G或GFK2_G)发出，在保护时间(YSSD)内未收到关反馈信号(GFK1，GFK2)，阀门出料控制模块4发出报警信号(STP)提醒监控人员，工作请求信号(NO)不再发出。
第二步：构建阀门互斥寻优输出模块3，生成模块如图2所示，BXKZ为生成的模块，将阀门互斥寻优输出模块3与多个阀门出料控制模块4通过中间变量(AN1～7，AN1～7_O)进行关联，关联的中间变量全部放入同一个堆栈中；
设定多个工作请求信号输入变量(N1～N7)与允许工作信号输出变量(N1_O～N7_O)，输入变量与输出变量一一对应，阀门互斥寻优输出模块3的变量通过将数据存放和提取在堆栈中，与多个阀门出料控制模块4关联，工作原理为接受请求工作信号—内部排序—发出允许工作信号；
工作步骤为：接收多个输入变量(N1～N7)，按照接收的先后次序，对多个输入信号进行排序，按照顺序输出相对应的输出信号(N1_O～N7_O)，每次只能有一个输出信号发出，当其所对应的输入信号消失，下一个输出信号才能输出；
使用timers[N]秒级计时器，控制每个允许工作信号的发出时间，当允许工作信号发出超时，跳过其对应的工作请求信号，让下一允许工作信号发出。此功能用于单独阀门出料控制模块4故障或报错时，不影响其它阀门出料控制模块4的运行，保证活化炉能正常出料工作。
完成以上两步后，运行原理：
阀门出料控制模块4控制每组出料阀工作，发出工作请求信号；
阀门互斥寻优输出模块3接收多个工作请求信号，按所排次序，依次发出允许工作信号；
接收到允许工作信号的阀门出料控制模块4控制相应的每组出料阀工作；
工作结束，工作请求信号消失，单个阀门出料控制模块4出料结束。
本套控制系统及方法能有效的实现活化炉不同出料部位各自独立出料，且每组出料系统协调稳定，单个出料系统故障不影响其它出料系统的运行，阀门互斥寻优输出模块3能有效的协同多个阀门出料控制模块4的工作，整套系统的有效性、稳定性好，实际提高了活性炭良品率近15％，增加了产品竞争力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，在活化炉每个出料口处均设置有由上向下连通的上出料阀(1)和下出料阀(2)，同一个出料口处的上出料阀(1)和下出料阀(2)连接有同一阀门出料控制模块(4)，即阀门出料控制模块(4)数量与出料口数量设置为一致，每个活化炉分为两个半炉，每个半炉的多个阀门出料控制模块(4)连接有同一阀门互斥寻优输出模块(3)；每个阀门出料控制模块(4)通过各自的时钟判断其所控制的出料阀是否应该出料，并将请求工作信号发送给阀门互斥寻优输出模块(3)，阀门互斥寻优输出模块(3)接收多个阀门出料控制模块(4)的工作请求信号，根据每个阀门出料控制模块(4)的请求时间排列次序，依次发出允许工作信号指令给阀门出料控制模块(4)，接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块(4)开始工作，执行出料动作程序，发出工作请求信号但没有接收到允许工作信号指令的阀门出料控制模块(4)继续等待。
2.根据权利要求1所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，所述阀门出料控制模块(4)，采用ST语言，包括有：4个信号输入端KFK1_K、GFK1_G、KFK2_K、GFK2_G，4个信号输出端KFK1、GFK1、KFK2、GFK2，允许工作信号接收端IN，工作时长信号端N1，工作请求信号发送端NO，报警信号端STP；阀门出料控制模块(4)与上出料阀(1)和下出料阀(2)之间为软连接。
3.根据权利要求1所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，所述阀门互斥寻优输出模块(3)，包括有7个工作请求信号输入端N1～N7以及7个允许工作信号输出端N1_O～N7_O，工作请求信号输入端与允许工作信号输出端一一对应。
4.根据权利要求3所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，所述阀门互斥寻优输出模块(3)通过中间变量AN1～7及AN1～7_O与多个阀门出料控制模块(4)进行关联，关联的中间变量全部放入同一个堆栈中。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，上出料阀(1)和下出料阀(2)不同时开启，即二者中至少有一台处于关闭状态。
6.根据权利要求1所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，阀门出料控制模块(4)输入每组上出料阀(1)和下出料阀(2)的开关反馈信号、允许工作信号和工作时长信号，输出上出料阀(1)和下出料阀(2)的开/关信号、工作请求信号、报警信号；工作时长使用timers[N1]秒级计时器，作为参照时间；当timers[N1]大于间隔时间，阀门出料控制模块(4)发出工作请求信号，收到允许工作信号后，依次输出对上出料阀(1)和下出料阀(2)的开/关信号，并依次接收上出料阀(1)和下出料阀(2)的开关反馈信号，出料阀开信号检测5秒后消失，开信号消失后，关信号正常输入，阀门出料控制模块(4)停止发出工作请求信号，timers[N1]重新计时，再次大于间隔时间时，阀门出料控制模块(4)再次发出工作请求信号，重复上述步骤。
7.根据权利要求6所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，所述间隔时间为每个出料口处上出料阀(1)和下出料阀(2)计划的下料间隔时长，每组上出料阀(1)和下出料阀(2)分别有其各自的间隔时间。
8.根据权利要求1所述的一种提高活化炉出料良品率的安全卸料控制方法，其特征在于，所述阀门互斥寻优输出模块(3)使用timers[N]秒级计时器，控制每个允许工作信号的发出时间，当允许工作信号发出超时，跳过其对应的工作请求信号，让下一允许工作信号发出。
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