一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，包含发生器备料控制模块，发生器加料控制模块、第一振动给料机（1）、计量料斗（2）、第二振动给料机（3）、带式输送机（4）、可逆配带式输送机（5）、发生器小加料贮斗（6）、发生器上加料贮斗（7）、发生器下加料贮斗（8）、振动加料器（9）、发生器（10）。在自动操作过程中设定各种联锁，杜绝了备重料、加重料、置换超压、超时，加料设备一台故障时全部联锁，极大地提高了乙炔车间自动化水平，降低了加料设备故障率和员工操作劳动强度。
【专利说明】—种乙炔发生器电石备料、加料自控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工设备及仪表自动化【技术领域】，特别是涉及电石法生产聚氯乙烯原料气乙炔气所用设备及化工仪表自动化【技术领域】。
【背景技术】 [0002]近年来，随着国家经济迅猛发展，硬PVC加工市场剧增，石油乙烯法成本攀升，大大促进了电石法PVC生产装置的超常规发展，国内聚氯乙烯装置总产能已达2000万吨以上，生产聚氯乙烯树脂的原料70%以上来自电石。电石法生产聚氯乙烯原料气乙炔气工艺，具有粉尘大、易燃易爆、腐蚀性强、有害有毒物质多、乙炔发生器电石备料加料连续性差、员工操作劳动强度大等特点，目前国内电石法生产聚氯乙烯原料气乙炔，电石自贮存料仓加至发生器反应过程中，采用手动启停逐台设备进行备料及加料。在对发生器进行加料操作前，采用手动启闭阀门进行置换加料斗操作，人工分析判断置换的压力、时间长短，操作繁琐复杂，在发生器电石备料、加料过程中，难免因人为误操作引发一系列安全问题，且员工操作劳动强度大。在信息、自控技术非常发达的今天，国内氯碱PVC行业这种落后的乙炔发生器电石备料加料方式已不能适应当今氯碱工业技术迅猛发展的脚步，研发电石法生产聚氯乙烯的乙炔发生器电石备料、加料自控系统迫在眉睫。
[0003]国内PVC厂乙炔发生器电石备料、加料采用手动加料，在操作过程中不仅需监控发生器的压力变化、时间变化、计量料斗内电石的重量变化，还需频繁手动投用、解除联锁，启停各个转动设备、开关阀门、手动调整阀门开度。每一台发生器从计量料斗备料操作需要手动操作10步操作程序才能结束操作，手动将电石加至发生器下加料斗需15步才能结束操作。10万吨PVC产乙炔生产线上自控操作员工每八小时需操作各类设备及阀门3000-4000次，高强度的手动操作，容易导致误操作，经常出现备重料、拉重料、发生器冲压超压、置换时间过长、转动设备不能及时停止，甚至出现开错皮带等等一系列不正常的现象，不但增大了劳动强度，造成能源损耗，严重时损坏皮带，影响生产，且存在安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的主要技术问题是乙炔发生器电石备料加料连续性差、电石自贮存料仓加至发生器采用手动启停逐台设备进行备料及加料等问题。
[0005]本发明的目的是通过深入研究乙炔发生器电石备料、加料各运转设备性能及各类控制系统，研发出一套能广泛用于乙炔发生器电石备料、加料的自控系统，实现乙炔发生器程序控制自动加料，淘汰国内乙炔发生器落后的加料方式，将员工操作劳动强度及安全隐患降至最低。
[0006]本发明为实现上述目的，采用以下技术方案:
[0007]一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，包含:
[0008]-发生器备料控制模块，所述发生器备料控制模块经模拟量I/O模块与DCS或PLC控制器交互连接；所述DCS或PLC控制器与数字量I/O模块交互连接；在所述发生器备料控制模块中存储固化软件，当接收到电石备料的启动信号时，程序先自动检测计量料斗是否大于高报值，否定时报警，肯定时上述发生器备料控制模块发出指令依次控制为备料配置的多台设备，多台设备按程序控制自动配合完成给某个或多个发生器小加料贮斗备料的操作；以及
[0009]-发生器加料控制模块，耦接于上述发生器备料控制模块，从上述发生器备料控制模块接受启动信号后，发出对电石进料阀和氮气调节阀的控制指令，多个电石进料阀和氮气调节阀按程序控制自动配合完成对某个或多个发生器小加料贮斗进行氮气置换的任务，上述发生器加料控制模块选择给一台或多台乙炔发生器加料后，并发出指令依次控制为加料配置的多台设备，多台设备按程序控制自动配合完成发生器上加料贮斗置换、发生器上加料贮斗加料、发生器下加料贮斗加料操作，发生器加料控制模块按程序控制自动检测多台设备加电石操作的完整性和准确性，出现试漏故障时进行报警和安全联锁，无故障时发生器加料控制模块依次控制发生器上加料贮斗、发生器下加料贮斗和振动加料器完成给一台或多台乙炔发生器加电石的任务。
[0010]其特征为发生器备料控制模块控制的多台设备为第一振动给料机(I)、计量料斗
(2)、第二振动给料机(3)、带式输送机(4)、可逆配带式输送机(5)、发生器小加料贮斗(6)。发生器加料控制模块控制的多台设备为发生器上加料贮斗(7)、发生器下加料贮斗(8)、振动加料器(9)、发生器(10)、1#电石进料阀(11)、2#电石进料阀(12)、前氮气调节阀(13)、后氮气调节阀(14)。设备连接依次为第一振动给料机(I)、计量料斗(2)、第二振动给料机(3)、带式输送机(4)、可逆配带式输送机(5)、发生器小加料贮斗(6)、发生器上加料贮斗(7)、发生器下加料贮斗(8)、振动加料器(9)、发生器(10)、1#电石进料阀(11)、2#电石进料阀(12)、前氮气调节阀(13)、后氮气调节阀(14)。
[0011]本发明的有益效果是:研发出了一套乙炔发生器电石备料、加料的自控系统，并在生产线上成功调试，极大地简化了操作程序，自动备料只需手动操作2步即可完成，拉料操作需4步操作即可完成，操作过程中程序自动控制。出现故障时，盘面工只需按照程序自动提示操作即可，在自动操作过程中设定各种联锁，杜绝了备重料、加重料、置换超压、超时，加料设备一台故障时全部联锁，极大地提高了乙炔车间自动化水平，降低了加料设备故障率和员工操作劳动强度，提高了乙炔车间本置化安全水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明一种实施例的工艺流程方框图。
[0013]图2为电石加料设备布置示意图。
[0014]其中图中代号表不:1一第一振动给料机，位号:A81006 ；2一计量料斗，位号:W81001 ;3—第二振动给料机，位号:A81007 ;4—带式输送机，位号:A81008 ;5—可逆配带式输送机，位号:A81009 ；6一发生器小加料忙斗，位号:V1201 ；7一发生器上加料忙斗，位号:V1202 ;8—发生器下加料贮斗，位号:V1203 ;9—振动加料器，位号:X_1201 ;10—发生器，位号:R1201 ；11一-1#电石进料阀，位号:X-1202 ；12一-2#电石进料阀，位号:X_1204 ;13—前氮气调节阀，位号:HV1201 ；14一-后氮气调节阀，位号:HV1202。
[0015]图3为本发明一种实施例的发生器备料控制逻辑图。
[0016]其中图中表示以发生器R1201A A小斗备料为例；可逆皮带为A，2#皮带为B，振动给料机A。
[0017]图4为本发明一种实施例的发生器加料控制逻辑图。
[0018]其中图中表示以发生器R1201A上斗置换为例。
【具体实施方式】
[0019]下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0020]实施例一:
[0021]请参考图1、2、3、4，乙炔发生器电石备料、加料的自控系统按以下流程进行:
[0022]一、发生器小储斗备料
[0023]当选择需要备料的发生器及计量料斗，程序按照设定的程序，依次启动可逆皮带(A81009A/B), 2#带式输送机A81008A/B，振动给料机A81007A/B/C/D，振动给料机开度由O
延时Is后变为8%，再延时Is变为15%，延时2s后再为_，同时“A/B线发生联锁”自动
投用，当计量料斗W81001A/B/C/D重量为低报值时，振动给料机A81007A/B/C/D停止，延时
_3后，可逆皮带(A81009A/B)停车，“A/B线发生联锁”自动解除，并提示“发生器小斗备料 完成”。当程序检测到计量料斗内的电石重量达到低报值，并且振动给料机A81007关闭后，延时5s，振动给料机A81006自动启动，并加料，达到高报值时自动停止。
[0024]二、发生器的拉料置换
[0025](I)关闭上、下储斗活门。点击“自动拉料”按钮后，系统运行自动加料程序，关闭上、下储斗活门，程序自动执行下一步。
[0026](2)发生器下储斗活门HV1204试漏。
[0027]打开上储斗排空阀HV1201开度100%，当上储斗压力降至低报值时，上储斗排空阀HV1201关闭，进行下储斗活门HV1204试漏，延时10s，待压力稳定后，上储斗保压(PI1202)
I^s，压降PI1202小于|0^kPa时认为试漏正常，程序自动执行下一步，否则程序自动停
止并报警提示“下活门试漏不正常，请处理”，经手动处理后，程序自动重新开始排空，进行试漏，试漏不正常，程序不自动执行下一步。
[0028](3)发生器上储斗置换。
[0029]先打开上储斗排空阀HV1201，阀门开度100%，打开充氮阀HV1201，阀门开度@%，当上储斗压力PI1202达到6kPa时，计时器开始计时，充氮阀HV1201开度保持@%，排空阀HV1202阀门开度@%，当上储斗压力达到8kPa时充氮阀HV1201开度在设定的开度55%基础上下调|%，当压力降至5.3_kPa时充氮阀HV1201开度在设定的开度55%基础上上调
|%，当计时器计时至@min时，并且压力满足5.3-8kPa时，冲氮阀及排空阀关闭，并提示
操作人员“上斗置换完毕，准备拉料，请打开音响”，操作人员手动确认并打开音箱后，当程序检测到“A小斗备料完成”信号后，程序自动执行下一步，否则排空阀HV1202关闭，充氮阀HV1201关闭，程序自动停止。[0030](4)发生器上储斗活门试漏
[0031]点击“上斗置换完毕，准备拉料，请打开音响”确定后，程序自动打开上活门
HV1203，排空阀HV1202开度§§%，充氮阀HV1202开度.|%，电石开始由小储斗加至上加料
斗，根据电石下料情况，手动开启仓壁振荡器，当手动确认电石下料完成后，并确定“斗电石下料完成”，程序自动关闭上储斗活门HV1203，关闭排空阀HV1202，当上储斗压力达到
§ kPa时充氮阀HV1202关闭，进行上储斗活门试漏。压力稳定^后，上储斗保压1Μ，
压降小于0.15kPa时，认为试漏ιΗ常,稈序予以提示，“上活门试漏ιΗ常，小斗可以备料”,稈序结束。否则程序自动停止并报警。经操作人员手动处理后，程序自动重新进行试漏，试漏不正常，程序不自动停止。
[0032]说明:以上方框中的值均需设为活点值。
[0033]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，包含: -发生器备料控制模块，所述发生器备料控制模块经模拟量I/o模块与DCS或PLC控制器交互连接；所述DCS或PLC控制器与数字量I/O模块交互连接；在所述发生器备料控制模块中存储固化软件，当接收到电石备料的启动信号时，程序先自动检测计量料斗是否大于高报值，否定时报警，肯定时上述发生器备料控制模块发出指令依次控制为备料配置的多台设备，多台设备按程序控制自动配合完成给某个或多个发生器小加料贮斗备料的操作；以及 -发生器加料控制模块，耦接于上述发生器备料控制模块，从上述发生器备料控制模块接受启动信号后，发出对电石进料阀和氮气调节阀的控制指令，多个电石进料阀和氮气调节阀按程序控制自动配合完成对某个或多个发生器小加料贮斗进行氮气置换的任务，上述发生器加料控制模块选择给一台或多台乙炔发生器加料后，并发出指令依次控制为加料配置的多台设备，多台设备按程序控制自动配合完成发生器上加料贮斗置换、发生器上加料贮斗加料、发生器下加料贮斗加料操作，发生器加料控制模块按程序控制自动检测多台设备加电石操作的完整性和准确性，出现试漏故障时进行报警和安全联锁，无故障时发生器加料控制模块依次控制发生器上加料贮斗、发生器下加料贮斗和振动加料器完成给一台或多台乙炔发生器加电石的任务。
2.根据权利要求1所述的一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，其特征为发生器备料控制模块控制的多台设备为第一振动给料机(I)、计量料斗(2)、第二振动给料机(3)、带式输送机(4)、可逆配带式输送机(5)、发生器小加料贮斗(6)。
3.根据权利要求1所述的一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，其特征为发生器加料控制模块控制的多台设备为发生器上加料贮斗(7)、发生器下加料贮斗(8)、振动加料器(9)、发生器(10)、1#电石进料阀(11)、2#电石进料阀(12)、前氮气调节阀(13)、后氮气调节阀(14)。
4.根据权利要求1所述的一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统，其特征为设备连接依次为第一振动给料机(I)、计量料斗(2)、第二振动给料机(3)、带式输送机(4)、可逆配带式输送机(5)、发生器小加料贮斗(6)、发生器上加料贮斗(7)、发生器下加料贮斗(8)、振动加料器(9)、发生器(10)、1#电石进料阀(11)、2#电石进料阀(12)、前氮气调节阀(13)、后氮气调节阀(14)。
5.利用如权利要求1或2或3或4所述的一种乙炔发生器电石备料、加料自控系统进行电石备料、加料的方法，包括以下步骤: (一)、发生器小斗备料； (二 )、发生器的拉料置换。
6.如权利要求5所述的电石备料、加料的方法，其中步骤(一)还包括: a)选择需要备料的发生器及计量料斗； b)依次启动可逆皮带、2#带式输送机、振动给料机； c)振动给料机开度由O延时后变为8%，再延时变为15%，延时后再为70%，同时“A/B线发生联锁”自动投用； d)当计量料斗重量为低报值时，振动给料机停止，延时后，可逆皮带停车，“A/B线发生联锁”自动解除，并提示“发生器小斗备料完成”；e)当程序检测到计量料斗内的电石重量达到低报值，并且振动给料机关闭后，延时，振动给料机自动启动，并加料，达到高报值时自动停止。
7.如权利要求5所述的电石备料、加料的方法，其中步骤(二)还包括: a)关闭上、下储斗活门；点击“自动拉料”按钮后，系统运行自动加料程序，关闭上、下储斗活门，程序自动执行下一步； b)发生器下储斗活门试漏； c)发生器上储斗置换； d)发生器上储斗活门试漏。
8.如权利要求7所述的电石备料、加料的方法，其中步骤(二)子步骤b)还包括: I)打开上储斗排空阀开度100%，当上储斗压力降至低报值时，上储斗排空阀关闭，进行下储斗活门试漏，延时，待压力稳定后，上储斗保压，压降小于0.2kPa时认为试漏正常，程序自动执行下一步； II)否则程序自动停止并报警提示“下活门试漏不正常，请处理”，经手动处理后，程序自动重新开始排空，进行试漏，试漏不正常，程序不自动执行下一步。
9.如权利要求7所述的电石备料、 加料的方法，其中步骤(二)子步骤c)还包括: I)先打开上储斗排空阀，阀门开度100%，打开充氮阀，阀门开度60% ； II)当上储斗压力达到6kPa时，计时器开始计时，充氮阀开度保持55%，排空阀阀门开度80% ;当上储斗压力达到SkPa时充氮阀开度在设定的开度55%基础上下调2%，当压力降至5.3kPa时充氮阀开度在设定的开度55%基础上上调2%，当计时器计时至IOmin时，并且压力满足5.3-8kPa时，冲氮阀及排空阀关闭，并提示操作人员“上斗置换完毕，准备拉料，请打开音响”； III)操作人员手动确认并打开音箱后，当程序检测到“A小斗备料完成”信号后，程序自动执行下一步； IV)否则排空阀关闭，充氮阀关闭，程序自动停止。
10.如权利要求7所述的电石备料、加料的方法，其中步骤(二)子步骤d)还包括: I)点击“上斗置换完毕，准备拉料，请打开音响”确定后，程序自动打开上活门，排空阀开度80%，充氮阀开度55%，电石开始由小储斗加至上加料斗，根据电石下料情况，手动开启仓壁振荡器，当手动确认电石下料完成后，并确定“斗电石下料完成”，程序自动关闭上储斗活门，关闭排空阀，当上储斗压力达到3kPa时充氮阀关闭，进行上储斗活门试漏； II)压力稳定30-50S后，上储斗保压，压降小于0.15kPa时，认为试漏正常，程序予以提示，“上活门试漏正常，小斗可以备料”，程序结束。 III)否则程序自动停止并报警；经操作人员手动处理后，程序自动重新进行试漏，试漏不正常，程序不自动停止。
【文档编号】G05B19/418GK103642528SQ201310672443
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】罗代晏, 黄惟, 张恒云, 刘春燕, 蒋锦旭, 王萍, 卢主枫, 王俊彪 申请人:甘肃银光聚银化工有限公司