一种密闭式物料斗隔离循环排料控制方法与流程

本发明是一种密闭式物料斗隔离循环排料控制方法，特别是有烟气通过的排料装置的自动控制方法，属于排料自动控制技术领域。

背景技术：

目前，在工业物料输送、料斗料仓排料等物料输送的过程中，物料通常存储在大的料仓中，然后通过料斗控制物料下落速度、下料量向皮带机输送落料，从而达到物料的输送或者排料的目的。已有技术通常的设计是一个料仓对应一个料斗，然后控制物料的输送。这种设计较为通俗简单，缺点是设备占用空间较大，机械设备、仪表设备、电气设备存在一定的重复量从而造成大量的资源浪费。与此同时，在有烟气通过的排料装置通常整个工艺过程要求是密闭式的，料仓之间在进行物料的输送过程中不能有烟气交叉，针对这种排料工艺就需要岗位人员连续不断的掌握物料实时情况，一旦疏忽可能会造成设备损坏或人员事故，存在着一定的盲区和隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种密闭式物料斗隔离循环排料控制方法，利用PLC及DCS系统实现的密闭式物料仓隔离循环排料，针对不同种排料情况设计不同的排料装置和排料控制方法，节省人力物力，消除安全隐患，解决背景技术中所存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种密闭式物料斗隔离循环排料控制方法，同一个料斗对应匹配两个料仓，通过控制料斗进料阀和出料阀的开闭，进而控制料仓的物料输送；所述料斗内设有低料位触发开关Lb和高料位触发开关La，进料阀包括进料阀Va和进料阀Vb，出料阀为出料阀Vc；

料斗上方设有并联布置的进料阀Va和进料阀Vb，进料阀Va和进料阀Vb的上部分别连接各自的料仓，料斗下方设有出料阀Vc；物料在料斗中输送过程：进料阀Va或进料阀Vb打开时物料进入料斗，出料阀Vc打开时物料排出料斗；在排料的过程中，料阀Va或进料阀Vb和出料阀是循环间断性执行打开和关闭命令；控制过程为：当进料阀Va打开时，进料阀Vb和出料阀Vc关闭；当进料阀Vb打开时，进料阀Va和出料阀Vc关闭；当出料阀Vc打开时，进料阀Va和进料阀Vb关闭。

本发明的控制方式使得料斗在同一时刻只有一个进料阀打开，在蕴含气体的料斗或料仓的排料过程中，不会造成气体介质通过料斗扩撒到其它装置，从而对不同的料仓间起到隔离作用；进料阀的打开时间需要根据对应的工艺实际情况进行设定，并且当料斗的高料位触发开关La动作时，关闭所有的进料阀；出料阀的打开时间亦需要根据实际情况进行设定，当低料位触发开关Lb动作时，关闭出料阀门。

根据不同的工艺情况，料斗的排列方式分为列式和矩阵式两种；

列式料斗的控制过程：当有两个或两个以上料斗时，每个料斗都匹配两个料仓，多个料斗列式排列，每个料斗的出料阀共用同一皮带输送机。

列式料斗的控制过程为：控制料斗的出料顺序与所落料的皮带输送机运转方向相逆；料斗出料阀的打开为顺序请求式，当有任意一个进料阀门执行进料的命令后，出料的请求被触发，出料阀等待出料顺序然后可以执行排料命令；本过程需要计算每一个料斗在皮带输送机上的落料点运转到下一料斗的运行时间，此时间为等待时间；排料的过程是循环的，如果料斗没有排料请求，则跳过此料斗进行下一料斗的排料，最后一个料斗排料完成后，需要等待此料斗对应的等待时间，然后开始下一个排料的循环。

矩阵式料斗的布置：当遇有复杂工艺需求或者存在设备场地使用空间的限制时，料斗的排布为矩阵式排列，此种方式可以提高空间利用并且提高物料输送效率；当有两个或两个以上料斗时，每个料斗都匹配两个料仓，若干个料斗先列式排列，每列的料斗共用同一输料管道；排列多列，每列的输料管道共用同一皮带输送机。

矩阵式料斗的控制过程分为两种：一种是按照列式料斗的排料的控制方法对矩阵式物料仓料斗进行编组，根据生产工艺的需求变换料斗的排列顺序然后进行排料，此种方式可以自由组合排料的料仓，具有很强的可操作性；另一种方式为根据实际项目矩阵中的列数，调节所有出料阀的开度从而达到所有列的料斗可以同时进行循环排料，并且还可以组合不同的行为不同的组为排列，此种方式可以大大提高排料效率。

本发明的有益效果：有很强的通用性，并能够直观监测和显示当前阀门设备开闭状态，操作人员可以很容易控制系统设备减少事故发生；通过阀门的开关次数可以估算出排料量的多少，间接对生产情况有所了解和控制，可以进行优化，充分利用资源，避免浪费。

附图说明

图1本发明料斗排料控制逻辑示意图；

图2为本发明料斗示意图；

图3为本发明实施例一列式料斗排料示意图；

图4 为本发明实施例二矩阵式多料斗示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。

一种密闭式物料斗隔离循环排料控制方法，同一个料斗对应匹配两个料仓，通过控制料斗进料阀和出料阀的开闭，进而控制料仓的物料输送；所述料斗内设有低料位触发开关Lb和高料位触发开关La，进料阀包括进料阀Va和进料阀Vb，出料阀为出料阀Vc；

料斗上方设有并联布置的进料阀Va和进料阀Vb，进料阀Va和进料阀Vb的上部分别连接各自的料仓，料斗下方设有出料阀Vc；物料在料斗中输送过程：进料阀Va或进料阀Vb打开时物料进入料斗，出料阀Vc打开时物料排出料斗；在排料的过程中，料阀Va或进料阀Vb和出料阀是循环间断性执行打开和关闭命令；控制过程为：当进料阀Va打开时，进料阀Vb和出料阀Vc关闭；当进料阀Vb打开时，进料阀Va和出料阀Vc关闭；当出料阀Vc打开时，进料阀Va和进料阀Vb关闭。

本发明的控制方式使得料斗在同一时刻只有一个进料阀打开，在蕴含气体的料斗或料仓的排料过程中，不会造成气体介质通过料斗扩撒到其它装置，从而对不同的料仓间起到隔离作用；进料阀的打开时间需要根据对应的工艺实际情况进行设定，并且当料斗的高料位触发开关La动作时，关闭所有的进料阀；出料阀的打开时间亦需要根据实际情况进行设定，当低料位触发开关Lb动作时，关闭出料阀门。

根据不同的工艺情况，料斗的排列方式分为列式和矩阵式两种；

实施例一，参照附图3，列式料斗的控制过程：当有两个或两个以上料斗时，每个料斗都匹配两个料仓，多个料斗列式排列，每个料斗的出料阀共用同一皮带输送机。

列式料斗的控制过程为：控制料斗的出料顺序与所落料的皮带输送机运转方向相逆；料斗出料阀的打开为顺序请求式，当有任意一个进料阀门执行进料的命令后，出料的请求被触发，出料阀等待出料顺序然后可以执行排料命令；本过程需要计算每一个料斗在皮带输送机上的落料点运转到下一料斗的运行时间，此时间为等待时间；排料的过程是循环的，如果料斗没有排料请求，则跳过此料斗进行下一料斗的排料，最后一个料斗排料完成后，需要等待此料斗对应的等待时间，然后开始下一个排料的循环。

参照附图3，根据皮带输送机的运转方向确定料斗排料顺序为B3-B2-B1,料仓通过进料阀向料斗排料。根据实际生产工艺计算排放时间长度，进料阀Va3或者Vb3执行打开命令，完成进料的时间段或者料斗B3有高料位信号La触发，则进料阀关闭，此时出料阀Vc3触发请求排料的响应等待排料顺序。当Vc3执行排料命令后，完成排料的过程，此时料斗排料顺序指向Vc2，假如B2仓存在在本次循环开始后有进料的过程，且Vc2有排料的请求，则Vb2执行排料命令，若B2仓没有进料的过程，则排料顺序指向Vc1，对料仓B1进行如同B2的判断，从而确定Vc1是否执行排料命令。如果Vc2完成排料命令后料斗B1没有排料需求，则循环等待时间为B2料斗所对应的等待时间。如果Vc1最后完成排料过程，则循环等待时间为B1料斗所对应的等待时间，等待时间完毕之后开始下一个循环。当有多个料仓料斗时控制逻辑方式同理，如此为控制列式料仓料斗的排料的控制。

实施例二，参照附图4，矩阵式料斗的布置：当遇有复杂工艺需求或者存在设备场地使用空间的限制时，料斗的排布为矩阵式排列，此种方式可以提高空间利用并且提高物料输送效率；当有两个或两个以上料斗时，每个料斗都匹配两个料仓，若干个料斗先列式排列，每列的料斗共用同一输料管道；排列多列，每列的输料管道共用同一皮带输送机。

矩阵式料斗的控制过程分为两种：一种是按照列式料斗的排料的控制方法对矩阵式物料仓料斗进行编组，根据生产工艺的需求变换料斗的排列顺序然后进行排料，此种方式可以自由组合排料的料仓，具有很强的可操作性；另一种方式为根据实际项目矩阵中的列数，调节所有出料阀的开度从而达到所有列的料斗可以同时进行循环排料，并且还可以组合不同的行为不同的组为排列，此种方式可以大大提高排料效率。

参照附图4，根据料斗的排列方式以及皮带输送机的传输方向，料斗排料的循环顺序为B6-B5-B4-B3-B2-B1-B6，排料优先级由高到低依次为：Va6-Va5-Va4-Va3-Va2-Va1，具体的控制方法可参照列式物料仓料斗的排料的控制方法。另外一种控制方式为B6-B5-B4-B6和B3-B2-B1-B3同时进行，但需要调节出料阀的开度以适应下层皮带输送机的承载量。

本发明的控制方法包含如下步骤：

确定物料仓料斗的设计。项目设计中物料仓的设计方式采用那一种，决定选取那一种控制方法来控制。

确定物料仓料斗的仪表控制设备。料斗是否采用高低料位、是否有压力控制、是否反充气体介质、物料是否伴随着气体介质等，由此确定阀门的连锁方法。

由皮带输送机的运转方向确定排料循环顺序。皮带机的运转方向与物料仓料斗的循环排料方向相逆可以更好的保证排料的正常运行。

确定各物料仓料斗在皮带输送机上的落料点输送到下级设备的运行时间，此时间为等待时间，并根据工艺情况计算阀门的开度。各个等待时间为每次循环的间隔时间。

根据以上步骤编辑物料仓料斗的控制逻辑。根据控制逻辑结合所使用的PLC及DCS系统编写控制程序。

对控制程序进行调试，结合实际情况进行优化。