专利名称：：一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法
技术领域：
：本发明涉及铝冶炼行业，具体地说是涉及氧化铝原料生产消耗和库存量的动态管理所采用的一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法。
背景技术：
：氧化铝储罐是电解铝生产主要原料氧化铝进厂到卸料站的重要储存设备，负责着全厂电解车间每天生产需要的主要原料氧化铝粉的储存、中转、供料重任，是物资配送中心原料站的主要设施。随时了解和掌握储罐内的氧化铝粉的吨位情况是原料站的一项重要日常工作。由于电解生产的需耍，储罐内的氧化铝粉每天都在消耗中，虽然每天卸料站都会给储罐补料，但同时储罐又在给电解「乍间供料，造成储罐内的氧化铝的数量始终处于动态中。H前铝电解企业掌握料罐储量的方法是靠仓储工每天攀爬至储罐的半空，在半空中用垂直悬荡的重锤敲击仓体，凭声音判断料位，再通过经验换算成大型储罐内的氧化铝粉的吨位。这种人工料位测量方法旨先很不准确，只能做很粗略的参考，误差很人；其次是安全因素，现场工作人员的不但工作量大，而且在H常工作中潜伏着很大的安全隐患。
发明内容本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种对储罐内氧化铝的料位进行实时检测和料量测量，实现了氧化铝原料生产消耗和库存量的动态管理的氧化铝储罐料位检测及料量管理方法。本发明-种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法通过下述技术方案予以实现本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法包括料位计、数据采集控制装置、管理显示装置，所述的料位检测及料量管理方法包括以下步骤1)检测步骤是指通过料位计对氧化铝储罐内氧化铝粉的料位情况进行检测的过程；2)数据采集歩骤是指由数据采集控制装置的PLC组成的数据采集系统对料位计检测的数据进行采集、处理，并根据处理后的数据进行拟合，处理为储罐的料位数据，再根据物料的密度转化为体积数据的过程；3)管理步骤是指由管理显示装置的工控机PC与数据采集控制装置PLC系统进行数据交换，进行料位及测点数据的显示，并通过人机界面将氧化铝料面形状参数、氧化铝密度参数录入，以及原料站当班打料量录入的过程；4)显示歩骤是指由管理显示装置的工控机PC对料位及测点数据进行显示的过程；所述的氧化铝储料罐锥形仓顶分为四个料位测量区，四个料位计固定安装在氧化铝储罐锥形仓顶部，料位计输入电源端与控制柜供电连接，料位计输出端通过数据线与数据采集控制装置PLC输入端连接，数据采集控制装置PLC输出端与管理显示装置的工控机PC输入端连接。本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法与现有技术相比较有如下有益效果本通过对储罐内氧化铝的料位进行实时检测和料量测量，实现了氧化铝原料生产消耗和库存量的动态管理，为物资配送中心根据储罐的储量情况、铁路运输车皮调度分配情况、氧化铝粉生产厂家在不同季节发料疏密情况进行综合分析、科学的进行生产调度，减少库存，最大限度发挥储罐储存、中转、供料的效率提供了技术支持。本发明可以及时准确的测出储罐的料量变化，用料位测量系统测出的料量比人工敲出的料量要准确、稳定、可靠、真实。本发明适用于铝电解氧化铝储罐的料位高度及料量的测量与管理，也可适用于类似的大型罐装物料的测量管理。本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法有如下附图图1为本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法系统结构示意图；图2为本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法料位计安装结构示意图。其中1、管理显示装置；2、数据采集控制装置；3、1号料位计；4、2号料位计；5、3号料位计；6、4号料位计；7、天线；8、进料口；9、出料口；10、储罐半径；11、料位计安装半径；12、料位计螺纹底座。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法技术方案作进-一步描述。本发明—--种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法包括管理显示装置1、数据采集控制装置2、l号料位计3、2号料位计4、3号料位计5、4号料位计6、天线7、进料U8、出料U9、储罐半径10、料位计安装半径11和料位计螺纹底座12，所述的料位检测及料量管理方法包括以下步骤1)检测步骤是指通过料位计l对氧化铝储罐内氧化铝粉的料位情况进行检测的过程；2)数据采集歩骤是指由数据采集控制装置2的PLC组成的数据采集系统对料位计3、4、5、6检测的数据进行采集、处理，并根据处理后的数据进行拟合，处理为储罐的料位数据，再根据物料的密度转化为体积数据的过程；3)管理步骤是指由管理显示装置1的工控机PC与数据采集控制装置2的PLC系统进行数据交换，进行料位及测点数据的显示，并通过人机界面将氧化铝料面形状参数、氧化铝密度参数录入，以及原料站当班打料量录入的过程;4)显示歩骤是指由管理显示装置1的工控机PC对料位及测点数据进行显示的过程；所述的氧化铝储料罐锥形仓顶分为四个料位测量区，四个料位计3、4、5、6固定安装在氧化铝储罐锥形仓顶部，料位计输入电源端与控制柜供电连接，料位计输出端通过数据线与数据釆集控制装置2PLC输入端连接，数据采集控制装置2的PLC输出端与管理显示装置1的工控机PC输入端连接。所述的料位计3、4、5、6安装方向为料位计的天线7与被测介质表面垂直。所述的1号料位计3和2号料位计4的量程标定为0—24.5米，3号料位计5和4号料位计6的量程标定为0—24.7米。所述的数据采集步骤中的料位数据处理是将每个料位测量区的料位计测得料位平均值与其它3个料位测量区的料位计测得的料位平均值相加再平均，得储罐料位值。所述的料位计3、4、5、6通过罐顶预先开的圆孔内将安装料位计的螺纹底座12焊接在圆孔上，再通过料位计3、4、5、6自身带外螺纹固定在螺纹底座12上。实施例1。本发明1号料位计3、2号料位计4和3号料位计5的安装位置是，将8000吨氧化铝储罐的锥形仓顶分为三等份的料位测量区，在每个扇面的中间部分安装料位计3、4、5，在进料口8区域内安装4号料位计6，如图2所示；4台料位计测量的精度较高，系统的平均误差较小。所述的料位计3、4、5、6通过罐顶预先开的圆孔内将安装料位计螺纹底座12焊接在圆孔上，再通过料位计3、4、5、6自身带外螺纹固定在料位计螺纹底座12上。由于储罐的顶部直径长达26米，氧化铝粉的料面不是理想的水平面，在进行储罐吨位的计算时，尽量多测量点的料位值再求平均再求和的计算方法成为优化方案，采用将8000吨氧化铝储罐的锥形罐顶分为若干个料位测量区的方案。雷达连续料位计3、4、5、6安装时仪表尽量远离振动，远离进料口，4号料位计6安装时要避开进料口8，在距离进料口8附近lOmm以外处安装；雷达发射微波脉冲时，都有一定的发射角。从天线下缘到被测介质表面之间，有发射的微波波朿所辐射的区域内，不得有障碍物，因此安装时应尽可能避开罐内设施，微波波束不得与加料料流相交。仪表距罐壁必须保持一定的距离；仪表的安装尽可能使天线的发射方向与被测介质表面垂直。所述的料位检测及料量管理方法包括以下步骤1)检测歩骤是指通过料位计l对氧化铝储罐内氧化铝粉的料位情况进行检测的过程；2)数据采集步骤是指由数据采集控制装置2的PLC组成的数据采集系统对料位计3、4、5、6检测的数据进行采集、处理，并根据处理后的数据进行拟合，处理为储罐的料位数据，再根据物料的密度转化为体积数据的过程；3)管理步骤是指由管理显示装置1的工控机PC与数据采集控制装置2的PLC系统进行数据交换，进行料位及测点数据的显示，并通过人机界面将氧化铝料面形状参数、氧化铝密度参数录入，以及原料站当班打料量录入的过程；4)显示歩骤是指由管理显示装置1的工控机PC对料位及测点数据进行显示的过程；所述的氧化铝储料罐锥形仓顶分为四个料位测量区，四个料位计3、4、5、6固定安装在氧化铝储罐锥形仓顶部，料位计输入电源端与控制柜供电连接，料位计输出端通过数据线与数据采集控制装置2PLC输入端连接，数据采集控制装置2的PLC输出端与管理显示装置1的工控机PC输入端连接。所述的料位计3、4、5、6安装方向为料位计的天线7与被测介质表面垂直。所述的1号料位计3和2号料位计4的量程标定为0—24.5米，3号料位计5和4号料位计6的量程标定为0—24.7米。所述的数据采集步骤中的料位数据处理是将每个料位测量区的料位计测得料位平均值与其它3个料位测量区的料位计测得的料位平均值相加再平均，得储罐料位值。控制柜和PC可以安装在附近的现场人员的工作间内，控制箱给雷达连续料位计隔离供电并把雷达连续料位计的标准的4-20mA料位信号通过光电隔离送入PLC,然后PLC送入PC最后由PC进行料位的显示。调试、标定在车间工化人员的配合下，由技术人员对仪表进行现场标定，考虑到问题的复杂性，底部的溜槽出料门低，出料口对面高的结构特点，对每个料位计的量程标定做了不同的标定，最高标定4个料位计每两个标定24.5米，另两个标定24.7米。使料位计更加准确的测量到每个点的料位高度。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>料位测量系统测出的高度值精度高(最大误差O.64%，最小误差O.03%)，稳定性好(误差只在0.03%到0.64%间波动)；人工敲出高度值精度低(最大误差69.8%)，随机性太大(误差在3.2%到69.8%间波动)，不可靠。料量增减对比:口期实际增减量(吨)系统自动测出仓内料量增减人丁敲出仓内料量增减系统测量误差人丁测量误差11.128:40-175-234-1871.1%0.2%11.138:40-110-75-630.7%0.94%11.148:40743.27591880.3%l丄.25%11.158:402616603.5%00%11.168:4011412400.17%100%丄l.178:40-20.4-1241251.8%2.5%11.188:4074879400.8%100%平均测量误差1.19%'M鄉通过上面数据可以看出物位测量系统的平均误差为1.19%，人工敲出的料量平均误差为44.9%。10权利要求1、一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法，包括管理显示装置(1)、数据采集控制装置(2)、1号料位计(3)、2号料位计(4)、3号料位计(5)、4号料位计(6)、天线(7)、进料口(8)、出料口(9)、储罐半径(10)、料位计安装半径(11)、料位计螺纹底座(12)，其特征在于所述的料位检测及料量管理方法包括以下步骤1)检测步骤是指通过1号料位计(3)、2号料位计(4)、3号料位计(5)和4号料位计(6)对氧化铝储罐内氧化铝粉的料位情况进行检测的过程；2)数据采集步骤是指由数据采集控制装置(2)的PLC组成的数据采集系统对料位计(3)、(4)、(5)、(6)检测的数据进行采集、处理，并根据处理后的数据进行拟合，处理为储罐的料位数据，再根据物料的密度转化为体积数据的过程；3)管理步骤是指由管理显示装置(1)的工控机PC与数据采集控制装置(2)PLC系统进行数据交换，进行料位及测点数据的显示，并通过人机界面将氧化铝料面形状参数、氧化铝密度参数录入，以及原料站当班打料量录入的过程；4)显示步骤是指由管理显示装置(1)的工控机PC对料位及测点数据进行显示的过程；所述的氧化铝储料罐锥形仓顶分为四个料位测量区，四个料位计(3)、(4)、(5)、(6)固定安装在氧化铝储罐锥形仓顶部，料位计(3)、(4)、(5)、(6)输入电源端与控制柜供电连接，料位计(3)、(4)、(5)、(6)输出端通过数据线与数据采集控制装置(2)PLC输入端连接，数据采集控制装置(2)PLC输出端与管理显示装置(1)的工控机PC输入端连接。2、根据权利要求1所述的氧化铝储罐料位检测及料量管理方法，其特征在于所述的料位计(3)、(4)、(5)、(6)安装方向为料位计天线(7)与被测介质表面垂直。3、根据权利要求1所述的氧化铝储罐料位检测及料量管理方法，其特征在于所述的1号料位计(3)和2号料位计(4)的量程标定为0—24.5米，3号料位计(5)和4号料位计(6)的量程标定为0—24.7米。4、根据权利要求1所述的氧化铝储罐料位检测及料量管理方法，其特征在于所述的数据采集步骤中的料位数据处理是将每个料位测量区的料位计测得料位平均值与其它3个料位测量区的料位计测得的料位平均值相加再平均，得储罐料位值。全文摘要本发明涉及铝冶炼行业，具体地说是涉及氧化铝原料生产消耗和库存量的动态管理所采用的一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法。本发明一种氧化铝储罐料位检测及料量管理方法包括以下步骤1)检测步骤；2)数据采集步骤；3)管理步骤；4)显示步骤。本发明可以及时准确的测出储罐的料量变化，用料位测量系统测出的料量比人工敲出的料量要准确、稳定、可靠、真实。本发明适用于铝电解氧化铝储罐的料位高度及料量的测量与管理，也可适用于类似的大型罐装物料的测量管理。文档编号C25C3/00GK101560673SQ20091005931公开日2009年10月21日申请日期2009年5月13日优先权日2009年5月13日发明者任述理,张机琴,曹继明,雄王,白秀娟,罗开华,裴生武,雷向军,黄卫平申请人:中国铝业股份有限公司