CN201107077Y - 一种自动吹扫控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及自动化现场流量、液位测量技术领域，本实用新型公开的自动吹扫控制系统包括由气路管件、和电磁阀组、压力调节系统和电伴热系统组成的吹扫管路系统和与所述吹扫管路系统电连接的控制系统。本实用新型使用在测量回路中，可有效、实时的对测量回路中的流量仪表及液位仪表进行在线式无扰动自动吹扫，防止此类仪表的测量回路堵塞，确保测量回路的畅通。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化现场流量、液位测量技术领域，尤其涉及一种对流量仪表及液位仪表进行在线无扰动吹扫的自动吹扫控制系统。
背景技术
目前有许多在恶劣工况下运行的流量仪表及液位仪表，在测量过程中测量管路易被粉尘、粘稠液体或易沉淀物堵塞。比如在各种锅炉的一、二次风道和烟道等处使用的流量仪表易被风道的粉尘或其它过程介质堵塞；在脱硫系统中，石灰浆罐在测量液位过程中易被石灰浆液的沉淀物堵塞；在化工等其它领域流量或液位测量过程中，有些过程介质由于过于粘稠或易发生沉淀造成系统测量回路堵塞，如孔板引压管等。
目前在此测量领域中还没有一个比较完善或比较理想的解决方案来解决这种仪表堵塞问题。
实用新型内容
本实用新型正是为了解决上述问题而提出的。
本实用新型提供的是一个彻底解决现场仪表在运行过程中防堵塞、无扰动吹扫的自动吹扫控制系统，以解决自动化控制领域对易堵塞的测量管路进行无扰动自动吹扫的问题。
本自动吹扫控制系统包括吹扫管路系统和与所述吹扫管路系统电连接的控制系统。
其中所述吹扫管路系统包括气路管件和电磁阀组，所述电磁阀组包括测量阀和吹扫阀，分别设置在所述气路管件的测量仪表部位。此外，吹扫管路系统还包括设置于仪表空气入口处、进行吹扫压力调节的压力调节系统，该压力调节系统可根椐用户现场工况不同而进行压力调节。
其中，气路管件采用316不锈钢管件和316卡套式接头套接而成。控制系统包括吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置以及测量值保持装置和对该控制系统进行各参数设定的手操器。吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置包括手动吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置和自动吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置。
采用本实用新型提供的自动反吹扫控制系统，是防止测量回路堵塞的很好方案，可完全解除系统测量过程中的人工干预，确保测量系统的全安可靠运行，解决了多年没有解决的防管路堵塞的一个课题。
附图说明
图1-1表示本实用新型的一路吹扫装置外观示意图；
图1-2表示本实用新型的两路吹扫装置外观示意图；
图1-3表示本实用新型的三路吹扫装置外观示意图；
图1-4表示本实用新型的四路吹扫装置外观示意图；
图2表示本实用新型的系统结构框图；
图3表示本实用新型的具体实施方案图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型，实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型针对工作现场阿牛巴流量计、孔板及液位测量在使用条件较差的工况易发生堵塞，从而无法实现系统测量或造成测量值不准确等现象，使用在测量回路中，可有效地实时地对测量回路中的流量仪表及液位仪表进行在线无扰动吹扫，防止此类仪表的测量回路堵塞现象，确保测量回路的畅通。
本实用新型所述的自动吹扫控制系统及系列产品主要包括了两大部分，其中的中心控制部件是控制器，系统的一切指令(包括手动控制信号)都是由此控制器给出；它给出的信号主要是控制电磁阀组的开与关，即什么时候测量，什么时候延迟和什么时候吹扫，其值是多少。下面分别叙述这两部分的组成及功能：
第一部分由气路管件、和电磁阀组、压力调节系统和电伴热系统组成的吹扫管路系统，此部分的功能主要有，在测量时，管路的一端接现场仪表阿牛巴、孔板或液位仪表，另一端通过测量用电磁阀与二次仪表相连，构成测量回路；在进行系统吹扫过程中将接通测量回路的电磁阀关闭，打开吹扫阀，仪表空气可通过管路系统进入阿牛巴、孔板或液位测量系统的管路，用仪表空气(压缩空气)将被堵塞的测量回路吹通，待吹扫完成后，关闭吹扫阀，打开测量阀，系统又进入到测量状态。
第二部分是控制部分，主要是专门为本吹扫装置研制的一个专用控制器，此控制器除了完成测量、吹扫控制程序外，它的另外一个功能就是为了保证系统测量的连续性和测量值不被干扰，专门设计了一个吹扫测量值保持功能。进而保证了系统在测量过程中的连续性和可靠性。
具体来讲，本实用新型所述的本吹扫控制装置设计方案由以下几部分组成：
1.吹扫控制器：本控制器可根椐用户要求任意设置吹扫时间和测量时间。
1.1吹扫/测量时间设置，吹扫/测量时间设置有两种方法：
a自动吹扫时间、测量时间与延迟时间的设定。此设置方法是通过一个专为此控制器设计的手操器进行的。在控制面板上有一个多功能插口，手操器专用电缆与此接口连接，通过手操器的中文界面对控制器进行参数设定。
b手动吹扫时间、测量时间、与延迟时间的设定。此设置方法是通过控制器面板上小门内的拨码开关进行。
1.2手操器，本手操器是专为本控制器开发的一个产品，可通过手操器上的中文界面，对控制器进行各参数的设定。也可通过手操器的界面方便地观察到控制器当前的执行步情况，各参数的执行情况，同时还可以观察到当前的测量值。
1.3手/自动吹扫
1.3.1自动吹扫：自动吹扫是按照事前设定好的吹扫程序自动按时进行吹扫。
1.3.2手动吹扫：手动吹扫是通过控制器面板上小门内的“手吹”按钮和“手停”按钮完成的。手动吹扫时间是根椐操作者本人意愿来完成的。另外手动吹扫还设置的一个本地/远程控制功能，此控制专设了一个本地/远程接口，当需要本地/远程控制时，可在远程设一个本地远程切换开关和“手吹”“手停”按钮，便可方便地实现本地/远程控制。
1.4测量值保持功能，本控制器在执行手/自动吹扫过程时，可以将吹扫前的测量值进行保存，只要吹扫不结束，此值一直保下去，直到吹扫结束自动解除保持功能。
1.5本控制器接收的是由测量仪表送过来的4～20mA信号，送出给DCS也是4～20mA信号。
1.6阀门管路系统
1.6.1阀门：阀门分为两种
a测量阀：此阀在测量时打开，通过管路接通二次仪表与一次仪表(接通测量回路)；在吹扫过程此阀关闭，并将测量结果进行保压。
b吹扫阀：此阀在测量时关闭，在吹时打开，接通仪表空气与一次仪表进行吹扫。
1.7压力调节系统：在仪表空气入口处，本系统安装了一个压力调节装置，此压力调节装置可根椐用户现场工况的不同要求，进行吹扫压力的调节，调节范围在0～1MPa之间。
1.8管路：吹扫控制箱内部和管路全部采用316不锈钢管件和316卡套式接头，确保了管路的密封性能。
1.9吹扫控制器的供电系统：24VDC或220VAC。
2.0吹扫控制系统内置电伴热系统。由于本发明所述的系统主要用于低温环境，需要防止由于温度太低而造成测量系统和二次仪表不能正常工作。因此该电伴热系统与吹扫过程无关，它只是在低温环境下给控制箱内加热，使控制系统始终工作在技术条件规定的温度使用范围，该电伴热系统可以根椐用户不同要求选择配置。
2.1本吹扫控制系统的使用环境附合国家有关仪器仪表使用环境要求。
图1-1至图1-4表示本实用新型的一个在线式无扰动吹扫的解决方案，它包括了一个系列的产品，用户可根椐自己的不同要求进行选择。
图2是本实用新型的系统结构图，它用框图的形式详细地描述了本实用新型的各组成部分：
1.一、二次测量仪表是外购仪表，它是将物理量转换成电信号，(即测量信号)此信号直接送到本吹扫装置控制器的A/I信号输入端，信号制是4～20mA。
2.控制器，在测量过程中，本控制器接收由二次仪表送来的4～20mA信号，经内部转换后，再以4～20mA信号方式通过A/O端口输出到上位DCS系统。在吹扫过程中，本控制器可把吹扫前的信号记忆保持在CPU里，经过内部转换以一个恒定的4～20mA信号方式通过A/O输出到上位DCS系统。本控制器另外还有4个D/O输出接口，这四个接口直接与测量电磁阀和吹扫电磁阀连接，控制这四个阀门的动作，另外本控制器上还有A/M转换开关和一个本地远程D/O控制接口，可方便的实现本地/远程控制。
3.控制用阀门，控制用阀门分为两种，第一种是测量用阀门，它与管路和二次仪表连接，构成测量回路。吹扫用阀门，它与仪表空气和一次仪表连接，构成吹扫回路。根椐控制器设定好的控制程序，分时进行控制，测量阀与吹扫阀的动作是相反的。测量时：测量阀打开，吹扫阀关闭。吹扫时：测量阀关闭，吹扫阀打开，在阀门关闭与打开的过程中，可根椐工况要求进行延迟时间的设定，这样可以使系统在测量与吹扫转换过程中尽量减小系统由于转换而造成的波动。
4.吹扫压力调节系统，此系统按装在吹扫用仪表空气入口与两个吹扫阀门入口之间，压力调切范围在0~1MPa。通过此装置可对吹扫用的仪表空气压力进行调节。
图3是本实用新型现场使用实施方案图，它用框图的形式详细地描述了现场使用过程的具体方法及连接形式。
测量过程：一次仪表的测量信号(阿牛巴、孔板、和液位仪表)通过三阀组进到SV-2000自动反吹扫控制器中的外接管路的高压端和低压端，通过测量阀进入到二次仪表，二次仪表将压力信号转换成标准的4～20mA信号送至控制器的A/I输入端，此信号经过控制器转换后同样以标准的4～20mA信号通过A/O输出端送至DCS系统，从而完成了一个测量过程。
自动吹扫过程：吹扫信号到来后，控制器首先将当前测量值进行记忆保存起来，再将测量阀经过延时后关闭，打开吹扫阀，仪表空气通过吹扫阀与外接的管线，直接送到一次仪表进行吹扫。吹扫结束后，关闭吹扫阀，经过延时打开测量阀，完成一次反吹扫过程。
手动吹扫过程：将A/M转换开关拨至M端，按下“手吹”按钮，系统进入吹扫过程，其测量阀与吹扫阀的开关动作与自动过程相同，只是吹扫时间由操作人员控制，等吹扫结束后，按下“手停”按钮，系统又恢复到测量过程。在手动吹扫进行的全过程，所有的阀门动作都与自动吹扫时的动作过程相同。
远程手动吹扫过程：远程手动吹扫是设在控制室的手动吹扫按钮进行控制室操作，其操作过程与本地操作相同。
温、压补偿回路：在测量饱合蒸气和周边环境温压比较大的气体时，需要有温、压补偿，一般测量液体流量与液位时，不需要有温压补偿回路。
压力调节系统：压力调节系统安装于仪表空气入口与吹扫阀门之间，主要是对吹扫压力的调节，从而满足现场运行工况的要求。
供电系统：供电系统是将220V市电转换成控制器内部所需的24V直流电源，再给吹扫系统供电。
DCS控制系统：DCS控制系统是现场的外部系统，它主要完成原测量系统的测量与控制管理，历史曲线，打印报表等工作。此系统与本反吹扫控制装置元关。
综上所述，本实用新型所使用的零部件列表如下：
| 仪表名称 | 规格型号 | 数量 | 单位 | |
| 1 | 吹扫控制器 | SV-2000 | 1 | 个 |
| 2 | 1/2”电磁阀 | ASCO(可其它品牌) | 2 | 个 |
| 3 | 1/4”电磁阀 | ASCO(可其它品牌) | 2 | 个 |
| 4 | 调压阀 | 0～1MPa | 1 | 个 |
| 5 | 弹簧管压力表 | 0～1MPa | 1 | 个 |
| 6 | 压力变送器 | 3051 | 1 | 个 |
| 7 | 各类管件、气管接头 | 316不锈钢 | 1 | 套 |
| 8 | 控制箱 | 500*270*600 | 1 | 个 |
| 9 | 空气开关 | 2P/3A | 1 | 个 |
| 10 | 空气开关 | 2P/5A | 1 | 个 |
| 11 | 本地/远程切换开关 | 1 | 个 |
| 12 | 远程手动吹扫按钮 | 2 | 个 | |
| 13 | 电伴热器 | 500W | 1 | 个 |
虽然本实用新型是结合一个具体实施方式表述的，但本领域技术人员可以对其中的某些特征加以适当改变或者将其应用到其它领域以解决测量仪表或其它装置的清洁方面的问题，因此本领域技术人员在本实施例的基础上进行的所有相关的扩展和应用都应落入本申请的保护范围。
Claims (8)
1. 一种自动吹扫控制系统，其特征在于该系统包括吹扫管路系统和与所述吹扫管路系统电连接的控制系统。
2. 如权利要求1所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述吹扫管路系统包括气路管件和电磁阀组，所述电磁阀组包括测量阀和吹扫阀，分别设置在所述气路管件的测量仪表部位。
3. 如权利要求2所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述吹扫管路系统还包括设置于仪表空气入口处、进行吹扫压力调节的压力调节系统。
4. 如权利要求2所述的自动吹扫控制系统，其特征在于还包括用于保持该自动吹扫控制系统低温工作环境电伴热系统。
5. 如权利要求2所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述气路管件采用316不锈钢管件和316卡套式接头套接而成。
6. 如权利要求1所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述控制系统包括吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置以及测量值保持装置。
7. 如权利要求6所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置包括手动吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置和自动吹扫时间、测量时间和延迟时间控制装置。
8. 如权利要求6所述的自动吹扫控制系统，其特征在于所述控制系统还包括对该控制系统进行各参数设定的手操器。
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2007
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