CN211878470U - 一种基于dcs控制的粉体静态称重装船系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，包括：灰库、计量装置、授料装置、抑尘风机、DCS控制系统，计量装置包括控制阀门以及带有称重传感器的计量仓，灰库通过管道连通计量仓，授料装置包括出料溜管、装船授料管、授料管悬臂吊，计量仓通过管道连通出料溜管，出料溜管连通装船授料管，授料管悬臂吊连接装船授料管，抑尘风机通过管道连通装船授料管出料处，抑尘风机出风口连通灰库，抑尘风机、计量装置、授料装置与DCS控制系统电联，以促进京杭运河流域粉体物料水路运输装卸向高精度计量、输送自动化方向发展，并为构建智慧企业物联网创造条件。

Description

一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统

技术领域

本实用新型涉及粉体输送与计量技术及物联网技术领域，具体地涉及一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统。

背景技术

在长江以北的京杭运河流域水路粉体运输大部分一直都采用传统的人工量方计量的方式进行物资交易，此种方式存在计量误差大、争议多等问题，同时不利于物联网在运河流域水路运输领域的构建。为了改变这种现状，迫切需要建设一套自动化控制程度高、计量准确，且兼容性好的物料输送与计量系统，以促进京杭运河流域粉体物料水路运输向高精度计量、输送自动化方向发展，并为构建智慧企业物联网创造条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动化程度高、计量准确、数据兼容性好的静态粉体秤重装船系统，所采取的技术方案为：

一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，包括：灰库、计量装置、授料装置、抑尘风机、DCS控制系统，所述计量装置包括控制阀门以及带有称重传感器的计量仓，所述灰库通过管道连通计量仓，所述授料装置包括出料溜管、装船授料管、授料管悬臂吊，所述计量仓通过管道连通出料溜管，出料溜管连通装船授料管，所述授料管悬臂吊连接装船授料管，所述抑尘风机通过管道连通装船授料管出料处，抑尘风机出料口连通灰库，所述抑尘风机、计量装置、授料装置与DCS控制系统电联。

进一步的，所述灰库上设置布袋除尘器。

进一步的，所述控制阀门包括进料阀组、出料阀组，所述控制阀门与DCS控制系统电联，所述进料阀组设置在灰库与计量仓之间，所述出料阀组设置在计量仓与授料装置之间。

进一步的，所述进料阀组包括进料手动插板门、进料气动插板门、透气阀，所述进料手动插板门设置在进料气动插板门的上游，所述透气阀设置在计量仓上，所述透气阀的出口连通出料溜管，所述透气阀与计量仓之间设置柔性膨胀节，以消除外力对计量的影响，所述进料气动插板门、透气阀与DCS控制系统电联。

进一步的，所述出料阀组包括出料手动插板门、出料气动插板门、出料助吹进气阀，所述出料手动插板门设置在出料气动插板门的上游，所述出料溜管连通出料助吹进气阀，所述出料助吹进气阀连通辅助气源，所述辅助气源可以采用灰库气化风系统空气，也可以单独设置风机供应。

进一步的，所述进料手动插板门与出料手动插板门在系统运行的时候处于常开状态。

进一步的，所述进料阀组与计量仓之间设置柔性膨胀节，以消除外力对计量的影响。

进一步的，所述称重传感器设置在计量仓的支腿下部，用于测量整个计量仓的实时重量，所述称重传感器与DCS控制系统电联。

进一步的，所述出料溜管通过球形三维补偿器与装船授料管连通。

进一步的，所述授料管悬臂吊固定在地面上，授料管悬臂吊与装船授料管连接，用于吊起装船授料管或者调整装船授料管的出料口位置。

进一步的，所述系统抑尘风机可以与装船系统联锁启动，也可以远程手动启动。

进一步的，所述抑尘风机要求蜗壳密封性好，转轴与蜗壳之间要求设计轴封，防止扬尘外泄。

进一步的，所述DCS控制系统包括，称重传感器、抑尘风机控制箱、DCS控制单元柜、操作员站、历史站、数据高速公路、扩展接口、阀门控制箱、工程师站。所述阀门控制箱与控制阀门、透气阀、出料助吹进气阀电联用以同统一集成调整控制阀门、透气阀、出料助吹进气阀的开关状态。

进一步的，如本文所用，“静态称重”是指物料在不流动状况下的质量称重计量，区别于容积动态计量的一种计量方式，“DCS控制”是指采用分散控制系统控制的方式，“装船系统”是指将粉体或其他形式的物料由码头输送至船舱装填的系统。

有益效果：1、采用中间仓静态称重计量可以大幅度提高装船计量的精度，精度可以达到0.5%，因为计量的是质量，消除了容积计量因为容重变化带来的累积偏差，同时极大的减少了船舱量方计量人为因素带来的误差，提高了计量的可信度与公平性。

2、系统采用DCS控制可以较方便的实现数据共享与控制的扩展，可以较方便的接入经营管理层系统，为实现远程集中监控与物联网构建提供条件，系统兼容性好。

3、系统采用DCS控制可以实现装船与计量控制的最优，通过工程师站或操作站就可以方便的优化控制，尽可能的挖掘系统的输送出力与管理模式，实现适合于现场需要的控制方案。

4、出料溜管与装船卸料管采用球形三维补偿器的连接，装船授料管可以采用硬管方式，不但可以满足罐装船装船要求，还可以较为方便的适应敞口散装船布料需要。

附图说明

图1为粉体静态称重装船系统物理结构示意图。

图2为静态称重装船系统DCS控制连接结构示意图。

其中：1、灰库 2、进料手动插板门 3、进料气动插板门 4、透气阀 5、计量仓6、出料手动插板门 7、出料气动插板门 8、出料助吹气动阀 9、出料溜管 10、球形三维补偿器 11、授料管悬臂吊 12、抑尘风机 13、称重传感器 14、装船授料管 15、布袋除尘器 16、抑尘风机控制箱 17、DCS控制单元柜 18、操作员站 19、历史站 20、数据高速公路 21、扩展接口 22、阀门控制箱 23、工程师站 24、橡胶膨胀节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图2所示，一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其包括：灰库1、计量装置、授料装置、抑尘风机12、DCS控制系统，所述灰库1上设置布袋除尘器15。所述计量装置包括控制阀门以及带有称重传感器13的计量仓5，所述控制阀门包括进料阀组、出料阀组，所述控制阀门与DCS控制系统电联，所述进料阀组设置在灰库1与计量仓5之间，所述出料阀组设置在计量仓5与授料装置9之间。所述进料阀组包括进料手动插板门2、进料气动插板门3、透气阀4，所述进料手动插板门2设置在进料气动插板门3的上游，所述进料阀组与计量仓5之间设置柔性膨胀节，以消除外力对计量的影响，具体的，在进料气动插板门3与计量仓5之间的连接法兰处设置橡胶膨胀节24。所述透气阀4设置在计量仓5上，所述透气阀4的出口连通出料溜管9，所述透气阀4与计量仓5之间设置柔性膨胀节，以消除外力对计量的影响，所述透气阀4与DCS控制系统电联。所述出料阀组包括出料手动插板门6、出料气动插板门7、出料助吹进气阀8，所述出料手动插板门6设置在出料气动插板门7的上游，所述出料溜管9连通出料助吹进气阀8，所述出料助吹进气阀8连通辅助气源，所述辅助气源可以采用灰库气化风系统空气，也可以单独设置风机供应。所述称重传感器13设置在计量仓5的支腿下部，用于测量整个计量仓5的实时重量，所述称重传感器13与DCS控制系统电联。

所述灰库1通过管道连通计量仓5，所述授料装置包括出料溜管9、装船授料管14、授料管悬臂吊11，所述计量仓5通过管道连通出料溜管9，出料溜管9连通装船授料管14，具体的，所述出料溜管通9过球形三维补偿器10与装船授料管连通14。所述授料管悬臂吊11连接装船授料管14，所述授料管悬臂吊11固定在地面上，授料管悬臂吊11与装船授料管14连接，用于吊起装船授料管或者调整装船授料管14的出料口位置。所述粉体静态称重装船系统可以包括但不限于一个计量仓5，一组出料溜管9和一台抑尘风机12，同时根据使用情况的也可以使用两个计量仓5，两组出料溜管9和一台抑尘风机12配合使用，使用者可根据自身情况调整具体的数量，包括但不限于本文提到的数量组合。

所述抑尘风机12通过管道连通装船授料管14出料处，抑尘风机12出风口连通灰库1，所述抑尘风机12、计量装置、授料装置与DCS控制系统电联，所述系统抑尘风机12可以与装船系统联锁启动，也可以远程手动启动，所述抑尘风机12要求蜗壳密封性好，转轴与蜗壳之间要求设计轴封，防止扬尘外泄。

所述DCS控制系统包括，称重传感器13、抑尘风机控制箱16、DCS控制单元柜17、操作员站18、历史站19、数据高速公路20、扩展接口21、阀门控制箱22、工程师站23。所述阀门控制箱与控制阀门、透气阀、出料助吹进气阀电联用以同统一集成调整控制阀门、透气阀、出料助吹进气阀的开关状态。

如本文所用，“静态称重”是指物料在不流动状况下的质量称重计量，区别于容积动态计量的一种计量方式，“DCS控制”是指采用分散控制系统控制的方式，“装船系统”是指将粉体或其他形式的物料由码头输送至船舱装填的系统。

具体工作原理；使用之前在DCS控制系统内设置计量仓5的承重上限，由上部灰库1底部出料口进料计量仓5，此时进料手动插板门2、进料气动插板门3处于打开状态，出料手动门6及出料气动门7处于关闭状态，同时称重传感器13称取计量仓5的重量，当计量仓5内的进料达到规定重量时停止进料，此时关闭进料气动门3，开启出料气动门7启动出料，出料完成（可以在DCS中设定出料到某一重量即认为出料完成）后关闭出料气动阀7和出料助吹进气阀8，此时完成一个循环，进料完成重量与出量完成重量的差值即为一个循环的装船重量。在计量仓5进料过程中，控制透气阀4将计量仓5内的空气排出，由于透气阀4的出气口直接连通出料溜管9，因此随着透气吹出的粉末料也会顺着出料溜管9输送到船体。出料通过出料溜管9输送至装船授料管14，然后进入待装船舱中，在这个过程中，出料助吹进气阀8向出料溜管9内部输送气源，助力出料。当船仓灰位达到设定累计重量后停止出料。装船时产生的扬尘由抑尘风机12抽出返至灰库1中，保证现场作业环境符合环保要求。

DCS控制系统的工作原理：称重传感器13输出的4-20mA信号及阀门控制箱16的开关量、抑尘风机控制箱16的开关量接入DCS控制单元柜17，控制单元通过数据高速公路20与操作员站18、历史站19及工程师站23相联，操作员通过操作员18站对现场设备发出操作和管理指令，通过工程师站23对DCS组态实现最优控制，中间仓内的物料量控制装料称重与出料循环控制历史数据通过数据高速公路20实现共享，可以送入其他子站实现远程控制或被管理层系统提取。

综上，本实用新型达到预期目的。

Claims (6)

1.一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，包括：灰库、计量装置、授料装置、抑尘风机、DCS控制系统，所述计量装置包括控制阀门以及带有称重传感器的计量仓，所述灰库通过管道连通计量仓，所述授料装置包括出料溜管、装船授料管、授料管悬臂吊，所述计量仓通过管道连通出料溜管，出料溜管连通装船授料管，所述授料管悬臂吊连接装船授料管，所述抑尘风机通过管道连通装船授料管出料处，抑尘风机出风口连通灰库，所述抑尘风机、计量装置、授料装置与DCS控制系统电联。

2.如权利要求1所述的一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，所述控制阀门包括进料阀组、出料阀组，所述控制阀门与DCS控制系统电联，所述进料阀组设置在灰库与计量仓之间，所述出料阀组设置在计量仓与授料装置之间。

3.如权利要求2所述的一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，所述进料阀组包括进料手动插板门、进料气动插板门、透气阀，所述进料手动插板门设置在进料气动插板门的上游，所述透气阀设置在计量仓上。

4.如权利要求3所述的一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，所述透气阀的出口连通出料溜管，所述透气阀与计量仓之间设置柔性膨胀节。

5.如权利要求2所述的一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，所述出料阀组包括出料手动插板门、出料气动插板门、出料助吹进气阀，所述出料手动插板门设置在出料气动插板门的上游，所述出料溜管连通出料助吹进气阀，所述出料助吹进气阀连通辅助气源。

6.如权利要求1所述的一种基于DCS控制的粉体静态称重装船系统，其特征在于，所述DCS控制系统包括，称重传感器、抑尘风机控制箱、DCS控制单元柜、操作员站、历史站、数据高速公路、扩展接口、阀门控制箱、工程师站。

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