CN210950806U - 一种基于dcs控制的液体罐区自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型创造提供了一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，包括分别连接在泵进、出料口上的进料管路和出料管路，在进料管路上依次连接有数个罐体，在进料管路和出料管路间设有原料供给管路；每一罐体上均设有控制阀，各控制阀均连接DCS控制系统。本实用新型创造基于DCS控制系统的高效控制，工作效率高，且员工无需进入围堰操作阀门，杜绝了员工操作风险，提高了安全性。

Description

一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统

技术领域

本发明创造属于物料加工系统技术领域，尤其是涉及一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统。

背景技术

现有罐区属于半自动，物料达到在卸车进料过程中需要操作员工手动操作打开进料阀，关闭罐区罐体气动出料阀，打开气动进料阀，而后开泵把运送过来的物料打入罐内。并且，由于各罐所需求的进料量并不相同，所以在进料过程中，需要操作人员进入围堰进行阀门切换。由于现场阀门开关属于纯手动操作，整个操作过程中，需要卸车人员与内操人员频繁沟通，来开关阀门，存在误操作可能性，且原料泄露可能造成环境污染，存在安全隐患。另外，员工进入围堰操作阀门困难较大，工作效率低。同时，当停止进料后，由于各罐进料阀及泵上料阀关闭后，进料管内依然处于满管封闭状态，由于上料管道为防止物料凝固有伴热，管内物料一直处于加热状态，所以存在不可压缩的液态物料的热涨，涨裂进料管的安全风险，亟需改进。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，包括分别连接在泵进、出料口上的进料管路和出料管路，在进料管路上设有原料入口，且在进料管路上依次连接有数个罐体，

进料管路上设有进料阀，出料管路上设有出料阀，在进料管路和出料管路间设有原料供给管路，在原料供给管路上设有原料上料阀；

每一罐体上均设有控制阀，且在每一罐体上均设有液位检测装置；在所述进料管路上设有压力检测装置；

所述压力检测装置、各所述液位检测装置、以及各所述控制阀均与DCS控制系统连接。

进一步，所述原料供给管路分别通过三通与所述进料管路以及所述出料管路连通。

进一步，所述原料入口布置在进料阀与泵之间。

进一步，所述罐体上设有伴热管线。

进一步，进料管路、出料管路以及原料供给管路上均设有伴热管线。

进一步，所述压力检测装置采用压力变送器。

进一步，每一所述罐体上均设有卸料手阀。

进一步，每一所述罐体上均设有出料手阀，该出料手阀布置在该罐体的控制阀与该罐体之间。

进一步，所述控制阀采用气动切断阀。

进一步，控制阀设置在罐体与进料管路之间连接的进料支线上。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

(1)本发明创造提供的上料系统基于DCS控制系统的高效控制，不需要操作人员对进料量进行监控，由各阀门根据控制信号执行动作，在各罐上料过程中，按设定值上料开阀或关阀，启泵或停泵，能够实现一键式上料，提高罐区上料的工作效率，有效减少反复开关阀操作的工作量，可一人同时操作多个上料系统，起到减员增效的目的。

(2)不需要员工进入围堰操作阀门，杜绝员工操作风险，提高物料紧急切断的工作效率，提高了安全性。由于无需现场开关阀门，即使发生物料泄露，也不会造成人员伤亡，降低操作风险等级。

(3)相对于设置了伴热管线的普通自动上料系统管道进行了优化改进，通过添加压力检测装置及相关联锁动作提高了上料系统的安全性、稳定性。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例中系统结构示意图；

图2为本发明创造中作为备用罐的罐体处的结构示意图。

附图标记说明：1-泵；2-进料管路；3-出料管路；4-进料阀；5-出料阀；6-原料供给管路；7-原料上料阀；8-伴热管线；9-进料支线；10-控制阀；11-液位检测装置；12-罐体；13-卸料手阀；14-出料手阀；15-压力检测装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，如图1和图2所示，包括分别连接在泵1进、出料口上的进料管路2和出料管路3，在进料管路上设有原料入口，原料罐连接在该原料入口后，通过启动泵(同时由DCS控制各阀启闭)，来实现由原料罐向进料进料管路上依次连接的罐体12中进料(将系统中的一个罐体作为“备用罐”，向罐体内注料时，该备用罐需留有剩余空间，用于管路卸压)；

进料管路上设有进料阀4，出料管路上设有出料阀5，在进料管路和出料管路间设有原料供给管路6，在原料供给管路上设有原料上料阀7，进料管路、出料管路以及原料供给管路、以及各罐体上通常都设有伴热管线8。

具体的，可以是在原有管线、或罐体旁铺设一根蒸汽管线一起包入保温并保证蒸汽处于常通状态，用于给罐体或管道保温。

系统中进料阀与出料阀为并联设置，具体的，原料供给管路两端分别通过三通与进料管路和出料管路连通原料供给管路与进料管路连通的三通设置在进料阀异于泵的一侧(即，设置在进料阀与各罐体之间)，原料供给管路与出料管路连通的三通设置在出料阀与泵之间。原料入口布置在进料阀与泵之间。

每一罐体与进料管路连接的进料支线9上均设有控制阀10，且在每一罐体上均设有液位检测装置11(通常选用市售常用的液位计即可)，由液位检测装置检测相应罐体内物料液位，并将信号反馈给DCS控制系统；通常，控制阀采用气动切断阀，由DCS控制系统控制各阀启闭；在进料管路上设有压力检测装置15，以模拟量输入的形式连接至DCS并设置其高报警值，将其高报警值与备用罐控制阀设置安全联锁，当罐内压力大于高报警值时打开备用罐控制阀，当压力高报警恢复后关闭控制阀，保证管线的安全状态。

本申请中进料、出料均是相对于泵来说，在向用户端供料的时，进料管路中原料依次经(相应罐体的)进料支线、进料管路、进料阀，再经泵，将原料泵送至出料管路，在出料阀打开的状态下，物料即可(按附图1所示的出料方向)供应至用户端。

而在从原料罐向各罐体内上料的过程中，进料管路是作为向罐体内上料的管路使用的，物料具体的流向是，泵从原料入口(原料罐接在与泵连接的原料入口上)将物料泵送入原料供给管路，在原料上料阀打开、同时出料阀关闭的状态下，原料会经原料上料阀进入进料管路，之后进入相应进料直线供应至对应罐体内，在此过程中，上料阀处于关闭状态。

压力检测装置、各液位检测装置以及各控制阀均与DCS控制系统连接，由于管道伴热可能导致密封管道内介质受热膨胀，本发明创造中，将系统中的一个罐体作为“备用罐”，通过压力检测装置反馈给DCS控制系统的压力信号，当检测到管路中压力升高(大于DCS中设定值时)，则开启备用罐上的控制阀，管路中部分物料进入备用罐内，实现卸压，有效保护了管路，避免胀裂。所述进料阀开启。

可在进料管路中设置报警器，或是压力检测装置选用带有报警功能的压力变送器，当管路内压力升高到设定值时(在生产实际中，一般该值可设为0.6Mpa)，发出报警，同时，反馈给DCS信号，进行卸压动作，当压力恢复常压时，备用罐上的控制阀关闭(在生产实际中，正常值一般为0.1Mpa)。

上述压力检测装置一般采用压力变送器即可。另外，为了便于检修和使用的安全，可在每一所述罐体上都设有卸料手阀，在每一所述罐体上都设有出料手阀，出料手阀布置在该罐体的控制阀与该罐体之间，安装出料手阀14的出料口一般略高于安装卸料手阀13的卸料口，当需要进行罐内物料放净操作时，使用软管连接卸料口，对收集罐进行卸放。便于排净罐体内物料。出料控制阀与出料手阀均连接在进料管线上，保证当阀门出现故障时可以用于切断物料。

以下(以附图1)设置A、B、C等3个罐体的实施例进行说明：

设定DCS控制系统程序及参数，使三台液位检测装置分别与所在罐体的控制阀联锁(需要说明的是，通过DCS接收液位计信号反馈，与预设值作出比对判断后，发出指令控制阀门关闭，属于现有技术内容，本领域技术人员可以采用常规技术实现，在此不再赘述，只要实现相应的功能即可，部件间连接结构及连接形式不作具体限定)；

开始进料时，DCS首先启动泵，同时打开罐体A上的控制阀，并计算罐体内液位升高值(即实时液位与其初使液位差值)；

当其达到设定值时，关闭该罐体A上的控制阀，同时打开罐体B上的控制阀，计算罐体B内液位升高值；

当其达到设定值时，关闭罐体B的控制阀，同时打开罐体C(即备用罐)的控制阀，计算该罐体C内液位升高值；

当其达到设定值设定值时，关闭控制阀，需要指出的是，作为备用罐的罐体C中设定值一般比其它罐体中的设定值小，能够保证在必要的情况下，进行卸压使用；

DCS进料程序同时接收到以上步骤完成指令后(即各罐体内液位均达到相应的设定值高度后，各控制阀关闭)，停泵，并关闭原料上料阀。

本发明创造提供的上料系统基于DCS控制系统，不需要操作人员对进料量进行监控，由各阀门根据控制信号执行动作，在各罐上料过程中，按设定值上料开阀或关阀，启泵或停泵，甚至能够实现一键式上料，提高罐区上料的工作效率，有效减少反复开关阀操作的工作量，可一人同时操作多个上料系统，起到减员增效的目的。

另外，无需现场开关阀门，即使发生物料泄露，也不会造成人员伤亡，降低操作风险等级。同时，相对于设置了伴热管线的普通自动上料系统管道进行了优化改进，通过添加压力检测装置及相关联锁动作提高了上料系统的安全性、稳定性。

因此，本套上料系统能有效提高原料的装卸效率，减少整个过程中需要的设备，提高设备的安全性能，泵与出料泵合二为一，并添加液位进料控制，精准控制每个储罐，每批次的进料量，便于进行切换，并且节约使用成本。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，包括分别连接在泵进、出料口上的进料管路和出料管路，在进料管路上设有原料入口，且在进料管路上依次连接有数个罐体，其特征在于：

进料管路上设有进料阀，出料管路上设有出料阀，在进料管路和出料管路间设有原料供给管路，在原料供给管路上设有原料上料阀；

每一罐体上均设有控制阀，且在每一罐体上均设有液位检测装置；在所述进料管路上设有压力检测装置；

所述压力检测装置、各所述液位检测装置、以及各所述控制阀均与DCS控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述原料供给管路两端分别通过三通与进料管路和出料管路连通。

3.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述原料入口布置在进料阀与泵之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述罐体上设有伴热管线。

5.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述进料管路、出料管路以及原料供给管路上均设有伴热管线。

6.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述压力检测装置采用压力变送器。

7.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：每一所述罐体上均设有卸料手阀。

8.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：每一所述罐体上均设有出料手阀，该出料手阀布置在该罐体的控制阀与该罐体之间。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述控制阀采用气动切断阀。

10.根据权利要求1至8任一项所述的一种基于DCS控制的液体罐区自动上料系统，其特征在于：所述控制阀设置在罐体与进料管路之间连接的进料支线上。

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