CN204453831U - 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 - Google Patents
基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204453831U CN204453831U CN201420060133.3U CN201420060133U CN204453831U CN 204453831 U CN204453831 U CN 204453831U CN 201420060133 U CN201420060133 U CN 201420060133U CN 204453831 U CN204453831 U CN 204453831U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dcs
- coal dust
- high pressure
- dcs controller
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 title claims abstract description 37
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 19
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Abstract
本实用新型公开了基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，该系统包括采集模块、DCS控制器、工程师站、操作员站等；其中，采集对象模块包括煤粉装卸系统、DN10输煤系统、DN15输煤系统、DN25输煤系统，现场传输来的信号经过采集模块通过总线传输到DCS控制器中，经过计算处理后得出相应所述各系统的模块处理信号，并作用到现场阀门等控制设备；工程师站与操作员站通过网线与DCS控制器连接，实现人机交互；本实用新型通过UPS备用电源、DCS控制器和冗余控制器、以及网络结构上采用A网和B网互为冗余的方式，可以保证系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于干煤粉气流床气化技术领域，涉及煤粉高压密相输送研究时的试验装置，具体为基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统。
背景技术
将煤粉稳定可控地送入到气化是粉煤加压气化工艺的关键技术之一，气力输送是加压条件下实现煤粉稳定输送的一种好方法。针对煤粉气力输送试验装置的控制方法和设备，是实现稳定可控输送的保证。
现有的煤粉气力输送试验装置的控制技术采用的是可编程控制器PLC实现，甚至还采用了ISA（Industrial Standard Architecture，工业标准结构总线）这种已经被淘汰的技术，系统一旦出现故障维修起来相当麻烦，并且兼容性和拓展性差，平时系统维护极不方便。
煤粉高压密相输送试验系统目前有两种方案，一个是公开号为CN1670137A，公开日为2005年9月21的中国发明专利文献，发明名称为：密相气力输送进料装置和方法，该试验系统很大程度上依靠的是人工操作，开展试验时，需要大量的人员驻守在试验现场，试验人员的工作强度大，自动化程度低；其二，该系统只有一种DN10的输送管径，对于研究输送放大规律的作用有局限。并且只有水平管、垂直管、水平弯管和垂直弯管4个测试段的差压。
另外一个是华东理工大学的密相输送进料装置，该装置采用下出料粉煤发料罐，被输送介质为粉煤，采用压缩空气作为输送气体，存在安全隐患。该试验系统只有一个发料罐，一次输送试验完成以后若想再次进行试验，操作相当繁琐。与此同时，输送管线沿程设置的压力传感器过少，对全面研究不同输送方向的压力变化时，显得力不从心。另外，其调节方式采用加压气，流化气，调节气的协同作用的方法，工况调节范围有限，尤其是在大范围变动工况的情形下。
实用新型内容
本实用新型针对上述缺陷，提出了一种基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，设置有不同输送管径，加强了输送试验台的自动化程度，减少了工作人员的工作强度，具有输送管径多样化，管道走向多元化，操作流程自动化，控制系统可靠性高等特点。
本实用新型的技术方案如下：
基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：包括采集模块、DCS控制器、操作员站、工程师站、模拟电压输出模块和数字电压输出模块、煤粉装卸系统、三套输送系统和氮气供应系统，其中：
煤粉装卸系统、三套输送系统和氮气供应系统作为采集模块采集的对象模块，均与采集模块连接；
DCS控制器通过总线与采集模块连接，用于处理通过总线接收的监控模拟量和监控数据量，得到与各系统（即采集的对象模块）相应的模块处理结果；
工程师站，与对应DCS控制器连接，通过编制组态工程文件，经过编译、下载到相应的DCS控制器；
操作员站，与对应DCS控制器连接，作为人机交互输入端，用于接收所述模块处理结果，并由对应DCS 控制器根据对应的模块处理结果下发针对与各关联设备的控制量，并通过模拟电压输出模块和数字电压输出模块作用于现场设备；
模拟电压输出模块和数字电压输出模块与DCS控制器连接，还与煤粉装卸系统、三套输送系统和氮气供应系统的阀门连接；并根据DCS控制器的计算将控制器处理结果作用于现场设备，现场设备执行打开、关闭阀门的动作。
所述监控模拟量包括两类，一类是实测的模拟量信号：包括高压液氮罐内压力以及液位信号，低温液氮泵前后液氮温度、压力，低温液氮泵变频器频率以及转速信号，氮气缓冲罐内温度、压力，氮气缓冲罐压力调节阀开度信号，发料罐、接收罐、装卸罐内温度以及压力，充压风、流化风、煤粉阀吹扫风、调节风A、调节风B、泄压风以及煤粉质量流量计流量，各种直管道、弯管道沿程测点压力以及压差，充压风调节阀、流化风调节阀、煤粉阀吹扫风调节阀、调节风A调节阀、调节风B调节阀、泄压风调节阀以及煤粉质量流量调节阀开度信号等；另一类是由以上实际测量值经过计算处理的中间模拟变量：包括煤粉瞬时输送速率，瞬时表观气速，瞬时固气比，以研究输送规律之用。
所述监控数据量包括：低温液氮泵开启开关指示按钮以及开闭状态，低温液氮泵工作状态指示信号，DN10、DN15和DN25输送阀、接收阀的开关指示按钮以及开闭状态；装卸罐上装煤电动阀、卸煤电动阀、除尘电动阀、输煤电动阀、DN10、DN15、DN25顶部输送/底部输送过程切换电动阀等。
所述三套输送系统分别为DN10输送系统、DN15输送系统、DN25输送系统。
所述工程师站、操作员站与DCS控制器之间均通过双绞屏蔽网线连接。
工程师站和操作员站与DCS控制器之间均通过交换机充当中间媒介。
所述煤粉高压密相输送控制系统还设置有电源模块，电源模块是将220V交流输入转换成5V/24V直流电输出，220V交流输入分别来自市电和UPS，互为冗余。
所述煤粉高压密相输送控制系统还设置有和DCS控制器同步工作的冗余控制器，当DCS控制器出现故障时，冗余控制器立即投入使用。
本实用新型工作时，现场的温度、压力、流量、阀门开度等信号通过采集模块采集至DCS控制器中，经过控制器运算后，计算结果通过模拟输出和数字输出模块反馈给现场执行机构，以此实现整个试验台的各种功能。
本实用新型的有益效果如下：
（1） 通过改变操作参数，可以实现不同输送管径下各工况的切换，适应性更广；
（2） 通过不同的控制策略，可以实现不同输送罐压力、接受罐压力、充压风、流化风、调节风等试验工况下试验研究；
（3） 在线纪录、处理输送过程中相关物理量，如煤粉瞬时输送速率，瞬时表观气速，瞬时固气比等参数，便于试验过程直观观察与试验后分析。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，附图标记为：1采集模块，2 DCS控制器，3操作员站，4工程师站，5煤粉装卸系统，6 DN10输送系统，7 DN15输送系统，8 DN25输送系统，9氮气供应系统，10冗余控制器。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型提供的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，如附图1所示，包括采集模块1、DCS控制器2、操作员站3、工程师站4、模拟电压输出模块和数字电压输出模块、煤粉装卸系统5、三套输送系统和氮气供应系统9，其中：
煤粉装卸系统5、三套输送系统和氮气供应系统9作为采集模块1采集的对象模块，均与采集模块1连接；
DCS控制器2通过总线与采集模块1连接，用于处理通过总线接收的监控模拟量和监控数据量，得到与各系统（即采集的对象模块）相应的模块处理结果；
工程师站4，与对应DCS控制器2连接，通过编制组态工程文件，经过编译、下载到相应的DCS控制器2；
操作员站3，与对应DCS控制器2连接，作为人机交互输入端，用于接收所述模块处理结果，并由对应DCS 控制器根据对应的模块处理结果下发针对与各关联设备的控制量，并通过模拟电压输出模块和数字电压输出模块作用于现场设备；
模拟电压输出模块和数字电压输出模块与DCS控制器2连接，还与煤粉装卸系统5、三套输送系统和氮气供应系统9的阀门连接；并根据DCS控制器2的计算将控制器处理结果作用于现场设备，现场设备执行打开、关闭阀门的动作。
所述监控模拟量包括两类，一类是实测的模拟量信号：包括高压液氮罐内压力以及液位信号，低温液氮泵前后液氮温度、压力，低温液氮泵变频器频率以及转速信号，氮气缓冲罐内温度、压力，氮气缓冲罐压力调节阀开度信号，发料罐、接收罐、装卸罐内温度以及压力，充压风、流化风、煤粉阀吹扫风、调节风A、调节风B、泄压风以及煤粉质量流量计流量，各种直管道、弯管道沿程测点压力以及压差，充压风调节阀、流化风调节阀、煤粉阀吹扫风调节阀、调节风A调节阀、调节风B调节阀、泄压风调节阀以及煤粉质量流量调节阀开度信号等；另一类是由以上实际测量值经过计算处理的中间模拟变量：包括煤粉瞬时输送速率，瞬时表观气速，瞬时固气比，以研究输送规律之用。
所述监控数据量包括：低温液氮泵开启开关指示按钮以及开闭状态，低温液氮泵工作状态指示信号，DN10、DN15和DN25输送阀、接收阀的开关指示按钮以及开闭状态；装卸罐上装煤电动阀、卸煤电动阀、除尘电动阀、输煤电动阀、DN10、DN15、DN25顶部输送/底部输送过程切换电动阀等。
所述三套输送系统分别为DN10输送系统6、DN15输送系统7、DN25输送系统8。
所述工程师站4、操作员站3与DCS控制器2之间均通过双绞屏蔽网线连接。
工程师站4和操作员站3与DCS控制器2之间均通过交换机充当中间媒介。
所述煤粉高压密相输送控制系统还设置有电源模块，电源模块是将220V交流输入转换成5V/24V直流电输出，220V交流输入分别来自市电和UPS，互为冗余。
所述煤粉高压密相输送控制系统还设置有和DCS控制器2同步工作的冗余控制器10，当DCS控制器2出现故障时，冗余控制器10立即投入使用。
由于该系统的V0101和V0201互为发送罐和接收罐，压力调节阀PV01和PV02是共用的，当V0101作为发送罐，V0201作为接收罐时，PV01作为V0101的压力调节控制阀，PV02作为V0201的压力调节控制阀；当V0201作为发送罐，V0101作为接收罐时，PV01作为V0201的压力调节控制阀，PV02作为V0101的压力调节控制阀。
与此同时，该系统采用三种不同管径输送，为了系统的安全，同一时刻只有一种管径进行输送试验，因而设置了联锁保护系统。首先，现在输送管径DN10输送，DN15输送或DN25输送，当其中一种选定时，其余过程自动锁定。其次，进行发送罐与接收罐的选择。当选定输送管径、发送罐以及接收罐以后，与该过程无关的阀门全部禁用。
为了系统的可靠性，采用A网和B网互为冗余的方式。
DCS控制器2具体为压力，将发送罐压力模拟量通过现场总线发送至该控制器中，对现场发送罐压力实际值与发送罐压力设定值进行比较计算后得到发送罐压力调节阀开度信号，并通过现场总线发送给控制器；将接受罐压力模拟量通过现场总线发送至该控制器中，对现场接收罐压力实际值与接收罐压力设定值进行比较计算后得到接收罐压力调节阀开度信号，并通过现场总线发送给控制器。
DCS控制器2同时也是流量控制器，将流化风流量模拟量通过现场总线发送至该控制器中，对现场流化风流量实际值与流化风流量设定值进行比较计算后得到流化风流量调节阀开度信号，并通过现场总线发送给控制器；将其余各路调节风流量模拟量通过现场总线发送至该控制器中，对现场调节风实际值与调节风设定值进行比较计算后得到调节风流量调节阀开度信号，并通过现场总线发送给控制器。
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：包括采集模块（1）、DCS控制器（2）、操作员站（3）、工程师站（4）、模拟电压输出模块和数字电压输出模块、煤粉装卸系统（5）、三套输送系统和氮气供应系统（9），其中：
煤粉装卸系统（5）、三套输送系统和氮气供应系统（9）作为采集模块（1）采集的对象模块，均与采集模块（1）连接；
DCS控制器（2）通过总线与采集模块（1）连接；
工程师站（4）、操作员站（3）分别与DCS控制器（2）连接；
模拟电压输出模块和数字电压输出模块与DCS控制器（2）连接，还与煤粉装卸系统（5）、三套输送系统和氮气供应系统（9）的阀门连接。
2.根据权利要求1所述的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：所述三套输送系统分别为DN10输送系统（6）、DN15输送系统（7）、DN25输送系统（8）。
3.根据权利要求1所述的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：所述工程师站（4）、操作员站（3）与DCS控制器（2）之间均通过双绞屏蔽网线连接。
4.根据权利要求1所述的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：所述工程师站（4）、操作员站（3）与DCS控制器（2）之间均通过交换机充当中间媒介。
5.根据权利要求1所述的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：还设置有将220V交流输入转换成5V/24V直流电输出的电源模块， 220V交流输入来自市电和UPS，市电和UPS互为冗余。
6.根据权利要求1所述的基于DCS的煤粉高压密相输送控制系统，其特征在于：还设置有和DCS控制器（2）同步工作的冗余控制器（10）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420060133.3U CN204453831U (zh) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420060133.3U CN204453831U (zh) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204453831U true CN204453831U (zh) | 2015-07-08 |
Family
ID=53660752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420060133.3U Expired - Lifetime CN204453831U (zh) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204453831U (zh) |
-
2014
- 2014-02-10 CN CN201420060133.3U patent/CN204453831U/zh not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100395164C (zh) | 大落差气力物料输送系统 | |
| CN103754650B (zh) | 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 | |
| CN103542258A (zh) | 高精度液体推进剂加注系统组合定量装置 | |
| CN206818430U (zh) | 一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置 | |
| CN103076816A (zh) | 一种放射性气载流出物排放监测的自动控制系统及方法 | |
| CN106932215B (zh) | 一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置 | |
| CN204453831U (zh) | 基于dcs的煤粉高压密相输送控制系统 | |
| CN103344451A (zh) | 一种月球土壤采集装置及模拟采集装置 | |
| CN201408054Y (zh) | 固体质量流量计标定装置及含其的系统 | |
| CN205261215U (zh) | 一种氦气自动充装装置 | |
| CN201876400U (zh) | 钢包透气砖透气性能检测装置 | |
| CN202744008U (zh) | 一种散装物料气力输送装置 | |
| CN107101852B (zh) | 输气管道自动取样系统一体化整合橇装装置 | |
| CN203799273U (zh) | 基于pm2.5在线监测的气体流量调节装置 | |
| CN203688141U (zh) | 一种工控仪表取样管路的吹扫系统、吹扫装置 | |
| CN203275962U (zh) | 长距离管道输煤首端站集中控制系统 | |
| CN105912057B (zh) | 一种气体自动控制系统及控制方法 | |
| CN202255463U (zh) | 压力及流量测试系统 | |
| CN211245652U (zh) | 一种浓密机自动控制装置 | |
| CN205079797U (zh) | 一种高精度的煤粉输送实时监测系统 | |
| CN108322980A (zh) | 一种全自动型静电消除系统 | |
| CN204294397U (zh) | 自动喷粉装置 | |
| CN105299461A (zh) | 液体运载火箭模拟燃料增压加泄配气控制台 | |
| CN209023818U (zh) | 一种与环保监测数据对接的散装物料输送系统的控制系统 | |
| CN109682433A (zh) | 一种氧气流量监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180502 Address after: 610000 18 West core road, hi-tech West District, Chengdu, Sichuan Patentee after: DONGFANG ELECTRIC Co.,Ltd. Address before: 610036 Shu Han Road, Jinniu District, Chengdu, Sichuan Province, No. 333 Patentee before: DONGFANG ELECTRIC Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150708 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |