CN201010522Y - 智能型控制制氮设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能型控制制氮设备，主要包括：可编程序控制器，用于控制电磁阀，从而自动控制制氮机气动截止阀；模拟量模块，用于模拟信号的输入和AD转换；其中，模拟量模块与可编程序控制器相连接，控制V1－V10气动截止阀的F1－F9电磁阀与可编程序控制器相连接，V1－V10气动截止阀连接在二个吸附塔之间；氮气纯度分析仪串接放空继电器KA线圈连接在模拟量模块的M管脚和L+管脚之间；设备启动按钮A1、设备停止按钮A2、放空继电器常开触点KA1和放空继电器常开触点KA2分别连接在可编程序控制器上。本实用新型有益的效果是：根据技术要求，确定分子筛吸附、再生、均压等各阶段的时间，编辑PLC控制程序，控制各阶段阀门的开关状态及有关相应的报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制氮设备，尤其是一种智能型控制制氮设备。
背景技术
原有的制氮设备，控制能力较差，不能根据用户的需要及变压吸附和再生的技术要求，确定分子筛吸附、再生、均压等各阶段的时间，控制各阶段阀门的开关状态及有关相应的报警(如：纯度、碳位报警等)。不能提供在线显示、修改参数(如纯度、压力、流量、温度、露点等)及提供预留给用户标准信号作DCS系统。
发明内容
本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种智能型控制制氮设备。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种智能型控制制氮设备，主要包括：可编程序控制器，用于控制电磁阀，从而自动控制制氮机气动截止阀；模拟量模块，用于模拟信号的输入和AD转换；其中，模拟量模块与可编程序控制器相连接，控制V1-V10气动截止阀的F1-F9电磁阀与可编程序控制器相连接，V1-V10气动截止阀连接在二个吸附塔之间；氮气纯度分析仪串接放空继电器KA线圈连接在模拟量模块的M管脚和L+管脚之间；设备启动按钮A1、设备停止按钮A2、放空继电器常开触点KA1和放空继电器常开触点KA2分别连接在可编程序控制器上。
本实用新型还包括用于补充可编程序控制器的输出点的数字量模块，数字量模块通过自带的外部线缆与可编程序控制器连接，模拟量模块通过外部线缆与数字量模块连接。
本实用新型所述的设备停止指示D2、A塔分子筛限位指示D3、B塔分子筛限位指示D4、纯度报警指示D5、自动放空指示D6和自动放空电磁阀D7连接在数字量模块上。
本实用新型有益的效果是：根据工艺的要求、系统控制功能特点、用户的需要及变压吸附和再生的技术要求，确定分子筛吸附、再生、均压等各阶段的时间，用梯形图或指令语句方式编辑PLC控制程序，控制各阶段阀门的开关状态及有关相应的报警(如：纯度、碳位报警等)。如用户需要在线显示、修改参数(如纯度、压力、流量、温度、露点等)及提供预留给用户标准信号(如电流信号：4-20mA)作DCS系统。如需要在线显示、修改参数要增加模拟量扩展模块与显示部分(触摸屏显示)。
附图说明
图1是本实用新型的控制原理示意图；
图2是本实用新型的吸附塔部分的连接示意图。
附图标记说明：吸附塔1，可编程序控制器2，模拟量模块3，数字量模块4。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图所示：这种智能型控制制氮设备，主要包括可编程序控制器2(采用siemens CPU224，具有14输入/10输出共24个数字量I/O点，1个RS285通讯/编程口，具有PPI通讯协议，MPI通讯协议和自由方式通讯能力，可编程控制器CUP224自带有RS485接口、通过通讯电缆与触摸屏连接)，用于控制电磁阀，从而自动控制制氮机气动截止阀；模拟量模块3(采用siemensEM231，4路模拟量输入，输入范围：0～10V、0～5V、4～20mA等模拟量信号，本实施例中包括压力模拟量输入、流量模拟量输入和纯度模拟量输入)，用于模拟信号的输入和AD转换；数字量模块，用于补充可编程序控制器的输出点。
数字量模块通过自带的外部线缆与可编程序控制器连接，模拟量模块通过外部线缆与数字量模块连接。控制V1-V10气动截止阀的F1-F9电磁阀与可编程序控制器相连接，V1-V10气动截止阀连接在二个吸附塔1之间；氮气纯度分析仪串接放空继电器KA线圈连接在模拟量模块的M管脚和L+管脚之间；设备启动按钮A1、设备停止按钮A2、A塔限位A3，B塔限位A4、放空继电器常开触点KA1、自动与手动放空转换开关K1、放空继电器常开触点KA2、设备运行指示D1分别连接在可编程序控制器上。
所述的设备停止指示D2、A塔分子筛限位指示D3、B塔分子筛限位指示D4、纯度报警指示D5、自动放空指示D6和自动放空电磁阀D7连接在数字量模块上。
碳位报警系统：当设备在长期使用过程中，吸附塔内分子筛逐渐下沉，当下沉到一定程度，PLC控制系统会发出间断声光报警，即提示用户应尽快添加分子筛，但系统仍然可继续运行，报警同时存在；这时候如果用户继续使用设备，分子筛继续下沉到另一个程度，这时制氮机会自动卸压后停机，同时发会发出连续声光报警，此时应立即添加分子筛，否则系统拒绝工作。
纯度报警系统：当产品气纯度达不到预先设定纯度值时(纯度设定值是通过二次仪表、TD200C或触摸屏进行设定的)，PLC控制系统会发出间断声光报警，并对不合格气体进行排空(有自动排空与手动排空，根据用户需求自选)。若不合格气体连续排空时间超过1小时(排空时间长短可通过TD200C或触摸屏进行设置)，则说明设备存在故障，不能制得合格气体。控制系统会自动卸压后停机，并发出间断声光报警。
由于压力、流量、温度及露点等(电流或电压信号)这些信号是模拟信号，因此必须通过EM231(模拟量输入模块)进行A/D转换，然后通过PLC编程在触摸屏上显示。根据这些数据再通过PLC编程进行与预置参数进行比较，超过或低于预置值将发出报警信号。报警信息详细内容可在TD200C或触摸屏上查找。在纯化系统中通过PLC编程可以进行自动加氢控制与闭环控制；通过PLC编程对温度进行PID控制。PID控制精度高，波动小，响应快。PID调节中，用比例环节(P)来决定基本的调节响应力度，用微分环节(D)来加速对快速变动的响应，用积分环节(I)来消除残留误差。对PID进行整定时，总是先调节比例环节，然后一般是调节积分环节，最后调节微分环节。
从触摸屏上我们可以了解到设备的工作状态、累计运行时间、工作流程及阀门的开、关状态，还可以通过上面按钮开停机、参数设置、查看系统故障信息等。例如还可以显示气体进出口压力、出口流量、纯度、温度、露点及其它们的记录曲线等。它也可以作为用户中控室的实时监控装备。
本实用新型的特点：
1、变压吸附的一个工作周期包括吸附、均压、脱附、均压四个工作过程，吸附装置一般设置两个吸附塔以保证连续供气。吸附塔的阀门切换由日本松下公司PLC(或德国西门子)可编程序控制器完成时序控制，安全可靠。
2、制氮装置配备了自动放空系统，在氮分析仪上可以设定好氮气纯度允许的下限值，当氮气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氮气自动放空，当纯度恢复到正常时，放空阀自动关闭，氮气通过正常出口管输出。
3、氮气纯度可随流量的调节而发生变化，产量调节弹性在10～130％之间。
4、氮气流量由GA玻璃转子流量计在线显示。
5、制氮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。
6、气动阀门上带有阀门开关导向指示杆，直观明了，是制氮设备运行可靠的保障。
7、压紧报警监测系统，为了保证氮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。
8、整套设备均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，真正做到全自动无人操作。
本实用新型设备主要控制功能：
| 序号 | 项目 | 功能要求 | 备注 |
| 自动操作功能 | |||
| 1 | 气动阀切换 | 触摸屏中操作 | |
| 2 | 纯度、流量监测 | 触摸屏中操作 | |
| 3 | 纯度、流量调节 | 触摸屏中显示 | |
| 4 | 不合格氮气排空 | 触摸屏中操作 | |
| 5 | 不合格氮气切断供气 | 触摸屏中操作 | |
| 6 | 紧急停机 | 触摸屏中操作 | |
| 重要报警功能 | 触摸屏中操作 | ||
| 7 | 氮气不合格报警 | ||
| 8 | 碳位指示、报警 | 触摸屏中操作 | |
| 9 | 压缩空气高、低压报警 | 触摸屏中操作 | |
| 10 | 氮气高、低压报警 | 触摸屏中操作 | |
| 监控功能 | |||
| 11 | 操作查询 | 触摸屏中操作 | |
| 12 | 维护提醒 | 触摸屏中操作 | |
| 13 | 故障诊断 | 触摸屏中操作 | |
| 14 | 故障报警 | 触摸屏中操作 | |
| 15 | 运程监控 | 预留接口 | 供DCS用 |
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种智能型控制制氮设备，其特征是：主要包括：
可编程序控制器，用于控制电磁阀，从而自动控制制氮机气动截止阀；
模拟量模块，用于模拟信号的输入和AD转换；其中，
模拟量模块与可编程序控制器相连接，控制V1-V10气动截止阀的F1-F9电磁阀与可编程序控制器相连接，V1-V10气动截止阀连接在二个吸附塔之间；氮气纯度分析仪串接放空继电器KA线圈连接在模拟量模块的M管脚和L+管脚之间；设备启动按钮A1、设备停止按钮A2、放空继电器常开触点KA1和放空继电器常开触点KA2分别连接在可编程序控制器上。
2.根据权利要求1所述的智能型控制制氮设备，其特征是：还包括用于补充可编程序控制器的输出点的数字量模块，数字量模块通过自带的外部线缆与可编程序控制器连接，模拟量模块通过外部线缆与数字量模块连接。
3.根据权利要求2所述的智能型控制制氮设备，其特征是：所述的设备停止指示D2、A塔分子筛限位指示D3、B塔分子筛限位指示D4、纯度报警指示D5、自动放空指示D6和自动放空电磁阀D7连接在数字量模块上。
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| CNU2007201070793U CN201010522Y (zh) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | 智能型控制制氮设备 |
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| CNU2007201070793U CN201010522Y (zh) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | 智能型控制制氮设备 |
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| CN201010522Y true CN201010522Y (zh) | 2008-01-23 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104407559A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-03-11 | 吉林市卓欣康泰医疗科技有限公司 | 一种医用制氧主机plc智能联控系统 |
| CN108717286A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-30 | 杭州天利空分设备制造有限公司 | 一种双控制器控制方法 |
| CN108762058A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 杭州天利空分设备制造有限公司 | 一种冗余控制方法 |
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2007
- 2007-03-09 CN CNU2007201070793U patent/CN201010522Y/zh not_active Expired - Fee Related
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