一种基于液位自动调节的水平衡系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于液位自动调节的水平衡系统，属于脱硫技术领域，包括电动调节阀，电磁流量计，压力变送器，第一工艺水泵，第二工艺水泵，液位变送器，工艺水槽，控制中心，脱硫塔；第一工艺水泵的进口端与工艺水槽相连接，第一工艺水泵的出口端与电动调节阀相连接；第一工艺水泵与控制中心相连接；第二工艺水泵的出口端与工艺水槽相连接，第二工艺水泵的进口端与电动调节阀相连接；第二工艺水泵与液位变送器相连接，液位变送器设在所述工艺水槽上。本发明的基于液位自动调节的水平衡系统优化液位调控工艺，有效地降低了水的消耗，节约资源，提高效率，减少操作人员的不当操作，降低运行人员的劳动强度。
【专利说明】
一种基于液位自动调节的水平衡系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种自动调节的水平衡系统，特别涉及一种基于液位自动调节的水平衡系统，属于脱硫技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的液位自动调节有误差较大，传感不够灵敏，误差率较大，检修期长，使用寿命不够长等不足。
[0003]2015年9月23日公告的，专利申请号为CN201510218011.1，名称为“一种合成气洗涤塔液位控制系统及其控制方法”的中国发明专利公开了一种合成气洗涤塔液位控制系统，包括连接在洗涤塔上的液位变送器、与所述液位变送器相连接的液位运算模块，还包括有在高压工况下工作的第一液位调节阀、在低压工况下工作的第二液位调节阀、第一液位控制器和第二液位控制器;所述第一液位调节阀和第二液位调节阀并联连接在工艺水注入洗涤塔的管道上，用于调节工艺水的流量;所述第一液位控制器分别与第一液位调节阀和液位运算模块相连接，用于控制第一液位调节阀的开度;所述第二液位控制器分别与第二液位调节阀和液位运算模块相连接，用于控制第二液位调节阀的开度。但其缺点也在于液位自动调节有误差较大，传感不够灵敏，误差率较大，检修期长，使用寿命不够长。
[0004]因此，提供一种能有效降低水的消耗，节约资源，提高效率，减少操作人员的不当操作，降低运行人员的劳动强度的基于液位自动调节的水平衡系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于，针对上述问题，提供一种基于液位自动调节的水平衡系统，优化液位调控工艺，有效降低水的消耗，节约资源，提高效率，减少操作人员的不当操作，降低运行人员的劳动强度。
[0006]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是:
[0007]—种基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:包括电动调节阀，电磁流量计，压力变送器，第一工艺水栗，第二工艺水栗，液位变送器，工艺水槽，控制中心，脱硫塔；所述脱硫塔的除雾器与所述电动调节阀相连接，所述电动调节阀分别与所述控制中心、电磁流量计、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述控制中心分别与所述电动调节阀、电磁流量计、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗相连接;所述电磁流量计分别与所述控制中心、电动调节阀、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述压力变送器分别与所述控制中心、电动调节阀、电磁流量计、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述第一工艺水栗的进口端与所述工艺水槽相连接，所述第一工艺水栗的出口端与所述电动调节阀相连接;所述第一工艺水栗与所述控制中心相连接;所述第二工艺水栗的出口端与所述工艺水槽相连接，所述第二工艺水栗的进口端与所述电动调节阀相连接;所述第二工艺水栗与所述液位变送器相连接，所述液位变送器设在所述工艺水槽上。
[0008]优选地，所述第一工艺水栗与所述第二工艺水栗的出口管道汇集一个母管，并且互为备用。
[0009]优选地，所述控制柜主要包括智能化CPU模块，顺序控制系统(SCS)，电气设备监控系统(ECS)和模块通讯模件。
[0010]优选地，所述智能化CPU模块包括6ES7315-2AG10-0AB0。
[0011]优选地，所述顺序控制系统(SCS)包括PLC自控程序。
[0012]优选地，所述电气设备监控系统(ECS)包括电流表、PLC状态运行显示屏。
[0013]优选地，所述模块通讯模件包括6GK7343-1EX20-0XE0。
[0014]有益效果:
[0015]本发明基于液位自动调节的水平衡系统通过优化液位调控工艺，有效地降低了水的消耗，节约资源，提高效率，减少操作人员的不当操作，降低运行人员的劳动强度。
[0016]本发明的液位自动调节系统在经过大量的计算运行试验的基础上，改进了计算方法，将计算中几个重要的参数进行了微积分处理。可以满足多种工况运行的要求、系统负荷的变化。具有反应灵敏，误差率小，检修期短，使用寿命长等优点。
[0017]下面通过附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
【附图说明】
[0018]图1是本发明基于液位自动调节的水平衡系统的结构示意图。
[0019]主要附图标记说明:
[0020]I电动调节阀2电磁流量计
[0021]3压力变送器4第一工艺水栗
[0022]5第二工艺水栗6液位变送器
[0023]7工艺水槽8控制中心
[0024]9脱硫塔
【具体实施方式】
[0025]如图所示，是本发明基于液位自动调节的水平衡系统的结构示意图，其中，I为电动调节阀，2为电磁流量计，3为压力变送器，4为第一工艺水栗，5为第二工艺水栗，6为液位变送器，7为工艺水槽，8为控制中心(集成远传电流表)，9为脱硫塔。
[0026]基于液位自动调节的水平衡系统包括电动调节阀I，电磁流量计2，压力变送器3，第一工艺水栗4，第二工艺水栗5，液位变送器6，工艺水槽7，控制中心(集成远传电流表)8，脱硫塔9;所述脱硫塔9的除雾器与所述电动调节阀I相连接，所述电动调节阀I分别与所述控制中心8、电磁流量计2、压力变送器3、第一工艺水栗4、第二工艺水栗5、液位变送器6相连接;所述控制中心8分别与所述电动调节阀1、电磁流量计2、压力变送器3、第一工艺水栗4、第二工艺水栗5相连接;所述电磁流量计2分别与所述控制中心8、电动调节阀1、压力变送器
3、第一工艺水栗4、第二工艺水栗5、液位变送器6相连接;所述压力变送器3分别与所述控制中心8、电动调节阀1、电磁流量计2、第一工艺水栗4、第二工艺水栗5、液位变送器6相连接；所述第一工艺水栗4的进口端与所述工艺水槽7相连接，所述第一工艺水栗4的出口端与所述电动调节阀I相连接;所述第一工艺水栗4与所述控制中心8相连接;所述第二工艺水栗5的出口端与所述工艺水槽7相连接，所述第二工艺水栗5的进口端与所述电动调节阀I相连接;所述第二工艺水栗5与所述液位变送器6相连接，所述工艺水槽3上设有液位变送器6。
[0027]所述第一工艺水栗4与所述第二工艺水栗5的出口管道汇集一个母管，并且互为备用。
[0028]所述控制柜主要包括智能化CI3U模块，顺序控制系统(SCS)，电气设备监控系统(ECS)和模块通讯模件。
[0029 ]所述智能化 CPU 模块包括 6ES7 315-2AG10-0ΑΒ0。
[0030]所述顺序控制系统(SCS)包括PLC自控程序。
[0031]所述电气设备监控系统(ECS)包括电流表、PLC状态运行显示屏。
[0032]所述模块通讯模件包括6GK7343-1EX20-0XE0。
[0033]本发明基于液位自动调节的水平衡系统的构成:
[0034]1.过程控制级(自动加水控制系统)；
[0035]2.监控和管理级(工控级，内装组态软件)；
[0036]3.现场传感器仪器仪表。
[0037]1、自动液位调节系统的过程控制级:
[0038]过程控制级采用各种测量仪表仪器采集现场压力、温度、浓度、pH值、流量等现场生产数据，通过PLC和执行机构(电动调节阀、变频器)控制生产过程。系统正常运行时，采用闭环控制，系统根据设定值和实际值的差值对被控量进行自动控制，使之稳定在合理的范围，进行安全、高效生产。当需要人为干预时，则采用开环控制，控制室内的操作人员通过调整被控值来保证系统正常运行，实现安全生产。当控制系统出现异常时，则由现场操作人员直接对各阀门、变频器等执行机构进行手动控制以确保整个系统安全、稳定、有效地运行。
[0039]2、自动液位调节系统的监控和管理级:
[0040]监控和管理级采用工业控制计算机。监控和管理人员通过监控和数据采集系统软件对整个系统进行监控和管理。操作员站的工作人员可对加氨控制系统进行启/停控制、对系统的正常运行进行监视和调整、对异常与事故工况进行处理，而不能修改数据。工程师站不但具有普通操作员站的功能，还能对整个系统进行组态、编程与调试。
[0041 ] 3、监控和管理级的监管范围包括:
[0042]A:现场控制设备的启/停操作及运行状态；
[0043]B:自动液位调节系统的液位值
[0044]C:具有自动报警功能，对超出范围的监控数据能进行自动报警，在显示器上显示，报警范围包括有:液位值过高或过低；电动调节阀过力矩。
[0045]现场传感器仪器仪表:
[0046]工艺水栗、氨水栗等栗类，电动调节阀，压力变送器，电磁流量计，电流表。
[0047]本发明基于液位自动调节的水平衡系统的控制功能:
[0048]本发明基于液位自动调节的水平衡系统实现对整个液位调节工艺系统的数据采集、控制、调节、报警、联锁、保护、报表等功能，并通过组态画面将工艺流程中各种参数、运行设备状态显示在人机系统上。
[0049]本发明基于液位自动调节的水平衡系统可实现自动检测和调整液位值、自动计算并控制水投加量，记录系统主要设备运行和维护情况，能随机调阅上述运行参数及趋势曲线，相关数据保存6个月以上。
[0050]整个基于液位自动调节的水平衡系统的主要的控制点包括电动调节阀、工艺水栗、氨水栗等栗类电机的就地、远程控制；各类运行、驱动、故障信号，开关限位等数字量数据采集。还包括管道的压力，管道水的流量，工艺水栗、氨水栗等栗类的电机电流等模拟量数据采集。
[0051 ] 1、数据采集系统(DAS)
[0052]数据采集系统(DAS)能在连续采集和处理所有与基于液位值加水的工艺有关的的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时信息。基本功能如下:
[0053]?过程变量监控；
[0054]?报警显示及处理；
[0055]?流程图形显示；
[0056].系统运行参数的给定；
[0057]?打印报表；
[0058]?报警记录；
[0059]2、模拟量控制系统(MCS)
[0060](I)循环槽、工艺水槽、脱硫塔氧化池等液位值自稳定PID控制；
[0061](2)管道压力自稳定控制。
[0062]3、顺序控制(SCS)功能组:常规设备的启停及联锁控制；
[0063].工艺水系统控制，包括工艺水栗1、电动调节阀。
[0064]4、电气设备监控系统(ECS):氨水栗电机的电流信号进入DCS。
[0065]本发明基于液位自动调节的水平衡系统的可靠性:
[0066]1、冗余设置
[0067]?数据高速公路冗余；
[0068].电源模件冗余；
[0069].关键的模拟量参数冗余设置。
[0070]2、DCS系统裕量
[0071].最繁忙时，控制器CPU的负荷不大于60%，操作员站负荷率不大于40% ;
[0072].内部存储器占用容量不大于50%，外部存储器占有容量不大于40%;
[0073].I/O模件槽裕量不少于15%;
[0074]?电源负荷裕量不少于30%;
[0075]?通讯总线的负荷率不大于30%。
[0076]本发明基于液位自动调节的水平衡系统由于控制与数据采集现场化，能够节省大量控制电缆，布线简单;提高了系统的抗干扰能力及可靠性，降低了投资、安装和维护费用，自动化液位调节DCS系统采用分布式布置，任何设备的损坏都不影响整个系统的运行。
[0077]本发明基于液位自动调节的水平衡系统实现了整个液位调节过程及运行工况的监测与控制，能够根据现场监测数据完成对加氨过程的自动控制，提高了液位调节自动化系统的设计水平，体现了整个自动化液位调节系统的科技含量。
[0078]本发明基于液位自动调节的水平衡系统能够保证工艺系统的安全、正常运行，提高液位调控工艺的自动化水平，维持主要参数正常运行;通过自动化改造，优化液位调控工艺，有效地降低了水的消耗，节约资源，提高效率，减少操作人员的不当操作，降低运行人员的劳动强度。
[0079]上述实施例的说明，不是对本发明结构、工艺的限定，任何对本发明作简单变换后的结构，或具有相同功能的工艺，均属于本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:包括电动调节阀，电磁流量计，压力变送器，第一工艺水栗，第二工艺水栗，液位变送器，工艺水槽，控制中心，脱硫塔;所述脱硫塔的除雾器与所述电动调节阀相连接，所述电动调节阀分别与所述控制中心、电磁流量计、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述控制中心分别与所述电动调节阀、电磁流量计、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗相连接;所述电磁流量计分别与所述控制中心、电动调节阀、压力变送器、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述压力变送器分别与所述控制中心、电动调节阀、电磁流量计、第一工艺水栗、第二工艺水栗、液位变送器相连接;所述第一工艺水栗的进口端与所述工艺水槽相连接，所述第一工艺水栗的出口端与所述电动调节阀相连接;所述第一工艺水栗与所述控制中心相连接;所述第二工艺水栗的出口端与所述工艺水槽相连接，所述第二工艺水栗的进口端与所述电动调节阀相连接;所述第二工艺水栗与所述液位变送器相连接，所述液位变送器设在所述工艺水槽上。2.根据权利要求1所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述第一工艺水栗与所述第二工艺水栗的出口管道汇集一个母管，并且互为备用。3.根据权利要求2所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述控制柜主要包括智能化(PU模块，顺序控制系统，电气设备监控系统和模块通讯模件。4.根据权利要求3所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述智能化CHJ 模块包括 6ES7315-2AG1-OABO。5.根据权利要求4所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述顺序控制系统包括PLC自控程序。6.根据权利要求5所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述电气设备监控系统包括电流表和PLC状态运行显示屏。7.根据权利要求6所述的基于液位自动调节的水平衡系统，其特征在于:所述模块通讯模件包括 6GK7343-1EX20-0XE0。
【文档编号】G05D9/12GK106020256SQ201610322998
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月15日
【发明人】张波
【申请人】张波