

摘要:介绍了利用压缩气的高速气流,使粉料处于悬浮状态,最终输送到粉料仓的过程;联锁控制程序编制原则及粉料控制系统的设计方案选择。
粉料气力输送机是以粉体为原料的生产装置的重要组成部分,能否准确稳定地输送原料是保证装置正常生产的关键。为了提高企业的经济效益,安全、平稳、长周期地连续生产是至关重要的,为此在保证设备正常运转的情况下|正确合理选择控制方案是十分必要的。
粉料气力输送为密闭输送,密闭性能好,输送距离远。全封闭操作,无粉尘飞扬.操作现场洁净。系统传动部件少,易于维护和检修。
以下就某一特定的粉体介质探讨控制系统的设计原则。
1工艺简介
粉料气力输送机就是利用氮气或空气的高速气流,通过喷射器使粉料在管道内处于悬浮状态,处于悬浮状态的粉料在高速气流推动下沿密闭管道输送到最终用户。其工艺操作过程:1)首先启动萝茨鼓风机,萝茨鼓风机控制可由成套控制器完成;2)开启布袋除尘器,布袋除尘器按设定程序以脉冲形式向布袋吹压缩空气,以除去布袋表面粉尘;3)打开旋转给料阀(关风阀)的轴封气阀XV-4101。完成以上步骤后,检测风压是否满足要求,如满足要求,则可开始送料过程,启动旋转给料阀4X01,粉料由给料仓经4X01进入喷射器,这时粉料在高速气流推动下在管道内呈悬浮状态,粉料沿密闭管道向前输送进入1#或2#粉料受料仓。具体进入受料仓1#还是2#,可通过换向阀XV-3101实现,换向阀配有阀位开关。每座受料仓设有上限及下限电容式料位开关,以此判断料仓是否允许装填。
2控制系统设计方案比较
根据工艺操作要求,有2种方案可以选择:1)选用常规仪表进行控制,联锁顺序控制采用常规继电器实现;2)采用小型PLC系统进行控制。
对于方案1),继电器触点可能粘在一起,组成系统的继电器越多,则产生触点粘连的概率就越大,另外导线的接点多,故障点同时增加。好处是一次投资比较低,但不利于正常生产及维护。出现故障后,查故障位置比较困难。对于方案2),就继电器数量及导线的接点数量来讲,优于方案1),但一次投资比方案1)高一些。而综合考虑各方面因素及近几年PLC的性能价格,方案2)的性能价格比明显优于方案1)。
3配料系统设计方案确定
粉料气力输送机投料系统I/O点较少,因此采用小型PLC系统完全可以满足控制及操作需要。从系统安全性与可靠性出发,通讯卡件、供电单元、控制器及用于控制回路的IO卡件采用冗余设计。
PLC系统功能强大,具有操作状态显示、历史记录、联锁逻辑控制及顺序控制等及各种控制及运算功能,方便快捷的组态软件,使操作维护工程师很容易完成系统组态及修改,另外PLC具有友好的人机操作界面,操作人员可以方便地完成各种操作及监控。
4喂料系统及现场仪表的设计原则
根据现场情况及工艺要求,现场为粉尘防爆环境,现场仪表选用隔爆型仪表。现场仪表信号送PLC进行状态指示及联锁控制,PLC根据存储的联锁控制程序进行联锁控制,启动或关闭相关阀门的通断,送出开关量信号启停布袋除尘器、旋转给料阀(关风器)4X01及萝茨鼓风机等,开关量信号反馈回PLC,引入联锁控制回路以保证各种设备处于正确状态。最终实现粉料通过压缩空气沿密闭管道输送到界区外料仓。
主要现场仪表设备:风机出口风压压力变送器PT-4101;旋转给料阀(关风器)轴封气阀XV-4101;Y型换向阀XV-3101;Y型换向阀阀位开关ZSS,ZSD;料仓上下限料位开关LSH,LSL;现场仪表选型关键是Y型换向阀及料仓上下限料位开关的合理选型。
5联锁顺序控制主程序框
该程序运行过程如下。
启动现场或控制室的装填按钮,开始执行联锁控制装填程序:1)首先判断1#仓是否可以装填,如1#仓可以装填,由PLC给出声光提示,装填开始。2)依次启动下列设备。换向阀XV-3101置S向,启动布袋除尘器1Z01控制程序,打开XV-4101,然后启动罗茨鼓风机5A01控制程序。3)判断风压是否正常,如风压正常,由PLC给出声光提示,启动旋转给料阀(关风器)。4)在送料状态过程中,连续检测风压是否正常,直至1#仓装满,如送料期间风压异常,则停止送料,同时进行声光报警,停旋转给料阀(关风器),延时30s后停鼓风机。5)如1#仓满,由PLC给出声光提示,然后判断2#仓是否可以装填,如可以装填,由PLC给出声光提示,装填过程同上。6)如1#和2#仓全满,则声光报警显示,停止送料,停旋转给料阀(关风器),延时30s停鼓风机。
整个送料过程可以在全自动的情况下完成,只要PLC检测到后续工序给出的送料信号,则联锁控制程序自动执行送料过程。
联锁控制程序中加入自动/手动切换功能后,则可以实现手动操作。
本文只针对有2座受料仓情况下讨论的,多座受料仓的情况类似,只要正确组合换向阀,就可实现多座受料仓收料工况。此处不再详述。
6送料联锁逻辑
7结束语
随着自动化技术的发展,PLC配料机的可靠性及安全性得到了大大提高,价格也更趋合理。粉料气体输送机采用小型PLC系统,可以提高生产效率,减轻操作人员的劳动强度,减少由于操作人员失误而造成不必要的损失。