密相物料输送系统 【技术领域】
本发明涉及一种物料输送系统，特别涉及一种密相物料输送系统。
背景技术
一种密相物料输送系统，包括物料进料系统和物料掺合出料系统及物料储存系统；物料进料系统通过物料掺合出料系统与物料储存系统相连；物料进料系统包括两个进料压缩机和一个物料料斗及旋转下料阀；物料掺合出料系统包括一台掺合出料压缩机，物料掺合料仓和转向阀、旋转下料阀；物料储存系统包括物料储存料仓和转向阀、旋转下料阀。
所谓进料、掺合、出料操作都是相对于掺合料仓而言。
现有的密相物料输送系统的工艺控制过程如下：
进料操作：选定某一掺合料仓及进料压缩机，控制程序自动将线路打通(相关的阀打开、转向阀切到相应方向)，“运行”命令发出后，压缩机启动，旋转阀(图1中14)旋转下料，在进料压缩机作功产生的压缩空气作用下，按选中的线路将物料送至指定的掺合料仓。
掺合操作：为了物料分子量的平均性，要把进入掺合仓的物料充分掺混。与进料操作相似，选定某一掺合料仓及掺合出料压缩机，经旋转阀下料，按选定目的料仓(通常是自身)，控制程序自动将线路打通(相关的阀打开、转向阀切到相应方向)，“运行”命令发出后，压缩机启动，经旋转阀下料，在掺合出料压缩机的作功下，使物料自下而上循环30分钟。
出料操作：选定某一物料已掺合好的料仓、物料存储料仓及掺合出料压缩机，与上述两项操作相同的步骤进行操作，将物料送到存储料仓。
稳定性和可靠性是工业自动化控制的两项重要指标。上述工艺控制过程存在很大缺陷。
首先，原输送系统工艺过程中，每执行一次进料、掺合或出料操作，控制程序都必须相应地启动压缩机，任务完成之后，再停止压缩机。由于该装置生产能力大，产量为28-35吨/小时，根据掺合料仓容积90吨计算，3.2-2.5个小时装满一个掺合料仓，共有四个掺合料仓往复使用，平均每天产量就是8罐料，就是说：进料压缩机每天启动/停止在正常情况下至少8次；掺合8罐料，掺合出料压缩机同样每天需要启/停至少8次。这8罐料输送到储存料仓，每天掺合出料压缩机也需启动/停止至少8次。
掺合出料压缩机有两台，通常生产负荷较大时，可以让它们同时工作，一个压缩机负责掺合，另一个压缩机负责出料；生产负荷较小、工况允许的条件下，其中任何一台都可以身兼两职，即令它先执行掺合操作，之后再执行出料操作。这时另一台处于维护或备用状态。在后一种情况下，势必其启/停次数还要增加。
其次，构成输送系统的设备较多，程序控制点就多。以掺合操作为例说明：如果对图1-“24”掺合料仓进行掺合操作，选择一个图1-“25”压缩机，那么相关的设备有：开关阀、转向阀、旋转下料阀共十四台(图1-31、32、33、34、35、18、19、20、43、44、45、46、47、48)，掺合料仓高低料位音叉开/关，系统温度、压力检测仪。十四台阀每台都有两个开/关状态检测元件，为逻辑控制系统提供信号。十四台阀中不论哪一台，或因为机械故障导致开关不到位、或因为其检测元件故障而提供假信号，都会造成系统联锁停车。高料位检测元件(图1-“96”)故障误报及系统温度压力异常，同样也会引起系统联锁停车。随着设备的老化，这些故障的频度也越来越大。这种异常情况同样增加压缩机的停车次数。
综上所述，原输送系统，压缩机的程控启动/停止很频繁。压缩机作为大机组(高压电机)，频繁启动/停止，不符合其使用要求(制造厂一般要求每小时最多启/停三次，每次间隔20分钟)，使用过程中发现压缩机机械故障率很高，同时对电网也有不好的影响，更主要的是这严重地影响了输送系统的正常运行。密相物料输送系统地稳定性和可靠性急需提高。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种稳定性和可靠性高的密相物料输送系统。
本发明的目的是通过以下技术方案达到的：
一种密相物料输送系统，包括物料进料系统和物料掺合出料系统及物料储存系统；物料进料系统通过物料掺合出料系统与物料储存系统相连；物料进料系统包括两个进料压缩机和一个物料料斗及旋转下料阀；物料掺合出料系统包括一台掺合出料压缩机，物料掺合料仓和转向阀、旋转下料阀；物料掺合储存系统包括物料储存料仓和转向阀、旋转下料阀；所述进料压缩机和掺合出料压缩机设有加载阀；其特征在于：在所述进料压缩机和掺合出料压缩机出口各设有放空阀。
一种优选技术方案，其特征在于：所述放空阀安装开关状态检测元件(回讯开关)。
一种优选技术方案，其特征在于：所述进料压缩机和掺合出料压缩机的加载阀安装开关状态检测元件(回讯开关)。
一种优选技术方案，其特征在于：所述物料优选粒料，可以是聚苯乙烯粒料，也可以是聚乙烯粒料，更优选聚丙烯粒料(以下简称聚丙烯)。
在每台压缩机出口安装一个放空阀，每个放空阀配有两个回讯开关，便于操作工监视阀位。增设放空阀意义在于避免压缩机排气温度高，损坏压缩机电机轴瓦。
从输送控制系统的安全性设计出发，加载阀和放空阀是否按“指令”开关及时、到位，是非常重要的。因此，要为加载阀和放空阀设计安装“开关状态”检测元件，控制系统可依其返回信号辨别它们的开关状态，联锁保护动作才能正确无误，使系统安全可靠。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明范围的限制。
【附图说明】
图1是本发明聚丙烯密相输送系统部分结构示意图；
图2是本发明聚丙烯密相输送系统另一部分结构示意图；
图3是本发明聚丙烯密相输送系统控制示意图。
【具体实施方式】
如图1、图2所示，聚丙烯密相输送系统包括聚丙烯进料系统和聚丙烯掺合出料系统及丙烯储存系统；聚丙烯进料系统通过聚丙烯掺合出料系统与聚丙烯储存系统相连；聚丙烯进料系统包括进料压缩机1和4(其中一个备用)和开关阀(碟阀)8、9、10、11、12及丙烯料斗13和进料旋转阀14，转向阀15、16、17、18、19、20，进料压缩机的加载阀2和5以及放空阀3和6；聚丙烯掺合出料系统包括掺合出料压缩机25、(掺合备用掺合出料压缩机28)，掺合出料压缩机25作为掺合出料压缩机用时，掺合出料压缩机28只能作为掺合后的出料压缩机使用，掺合出料压缩机28作为掺合压缩机时，掺合压缩机25是处在故障状态或检修状态，掺合出料压缩机的加载阀26和29以及放空阀27和30，掺合料仓21、22、23、24及其料位音叉开关(仪表专业料位检测开关中的一种)90、91、92、93、94、95、96、97；进料线压力变送器98(仪表专业压力检测仪表)、进料线温度变送器99(仪表专业温度检测仪表)；旋转下料阀43、49、55、61；转向阀44、50、56、62；开关阀(碟阀)31、32、33、34、35、39、40、41、42、45、46、47、48、51、52、53、54、57、58、59、60、63、64、65、66；出料线压力变送器101(仪表专业压力检测仪表)、出料线温度变送器100(仪表专业温度检测仪表)；聚丙烯储存系统包括储存料仓78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89；转向阀67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77；及料位音叉开关102和103。
如图3所示，聚丙烯输送系统控制部分主要包括：C1为聚丙烯密相输送系统控制器；C2聚丙烯密相输送系统监控机；C3压缩机控制器(PCL控制器)；C4为电器配电柜；C5压缩机；C6压缩机加载阀状态回讯开关；C7加载电磁阀；C8压缩机就地控制盘；C9压缩机放空阀状态回讯开关C10紧急停车按钮。
聚丙烯密相输送系统控制器C1为西门子PLC(S5-115U)，它通过RS232通讯连接到聚丙烯密相输送系统监控机C2上，聚丙烯密相输送系统监控机C2是操作人员人机对话界面，聚丙烯输送系统控制器(PLC)C1直接控制加载电磁阀C7，同时将加载电磁阀C7中的碟阀、转向阀的阀位和C7旋转阀及掺合料仓和储存料仓音叉开关状态回讯给聚丙烯输送系统控制器C1。聚丙烯输送系统控制器C1启停压缩机输出给压缩机控制器(PLC控制器)C3(S7-200)，压缩机控制器(PLC控制器)C3将压缩机运行信号和电气故障信号送给聚丙烯输送系统控制器C1。压缩机控制器(PLC控制器)C3将聚丙烯输送系统控制器C1的压缩机起停命令传给电气配电柜C4，电气配电柜C4将电机运行信号和电机故障信号传给压缩机控制器(PLC控制器)C3，电气配电柜C4控制现场压缩机C5的启停。压缩机控制器(PLC控制器)C3的逻辑控制程序是通过压缩机就地盘C8、电气配电柜C4和现场压缩机C5实现的。
1.聚丙烯进料系统控制
1.1在图3聚丙烯输送系统控制器C1的PC机C2界面上启动“RUN”命令；
1.2操作工通过在图3的PC机C2界面上选择一台待用的压缩机图1中的掺合压缩机25；
1.3程序自动打开相应的出口碟阀8，并用碟阀上回讯开关来确认阀位；
1.4操作工通过PLC选择图1中的掺合料仓21，操作人员将装置生产的某一牌号聚丙烯送到图1中掺合料仓21。
1.5程序自动检查选定料仓的高料位报警，确保选定料仓可进料(通过图1中的音叉料位开关90)；
1.6程序自动检查选定料仓是否为空，通过图1中的音叉料位开关91检测，如果料仓料位不为零，则会通知操作工，确认是否开始进料，这是为了防止产品混料；
1.7图1中的转向阀15连通掺合料仓21，这些阀上的限位开关用于确认阀位；
1.8图1中的碟阀10、11关闭，而碟阀12打开，限位开关用于确认阀位；
1.9图3中压缩机就地盘C8远程/就地开关打到“远程”位置，远程启动选定的压缩机图1中的1压缩机15秒后，系统在确认输送压力图1中的进料线压力变送器98不高后(表明输送线上无料)启动图1中的进料旋转阀14，开始往掺合料仓21进料。
程序自动连续检测，一旦发生以下情况则停止输送：
1.10图1中进料线压力变送器98出口压力高则停进料旋转阀14。一旦进料线压力变送器98出口压力低下来(表明输送线无料)，则在30秒后重新启动进料旋转阀14。如果出口压力低不下来，则系统停车。
1.11进料压缩机1的进料线温度变送器99出口温度高；转向阀15转向跑位；进料旋转阀14停；进料压缩机1故障；音叉料位开关90料位高。
程序自动，或者通过操作工的输入，执行以下步骤，停止输送：
1.12不论来自程序内部或外部，一旦获得“停止”命令，进料旋转阀14就会停止。
1.13待进料压力变送器98输送压力低下来后，程序自动打开碟阀10和11，关闭碟阀12，启动吹扫程序，这些阀上的限位开关用于确认开关状态。
1.14吹扫程序按预先设定的时间运行，随后进料压缩机1停止。
1.15在大约10秒钟后，压缩机的出口阀8及喷气系统的前后阀10和11都将被关闭。这些阀上的限位开关用于确认阀位。
2.聚丙烯掺合系统控制
2.1在图3中的PC机C2界面上1启动“开始”命令。
2.2操作工通过在图3中的PC机C2界面上通常选择图1中的压缩机25。
2.3程序确认所选的图1中的掺合出料压缩机25未在使用中。
2.4程序自动打开所选压缩机相应的出口阀即图1中的碟阀31，关闭碟阀35。用限位开关确认阀位。
2.5操作工通过PLC选择掺合的掺合料仓24。
2.6自动检查所选掺合料仓的出料旋转阀43，以确保其在停止状态(正在运转的旋转阀表明该掺合料仓正在送料)。
2.7所选掺合料仓转向阀18、19、20打到直通位置，转向阀44转向掺合线。限位开关用于确认阀位。
2.8碟阀33和34关闭，而碟阀32打开。限位开关用于确认阀位。
2.9启动所选的掺合出料压缩机25。15秒后，程序在确认输送压力碟阀37不高后(表明输送线无料)启动所选掺合料仓24的出料旋转阀43开始掺合。
程序自动连续检测，一旦发生以下情况则停止掺合：
2.10出口压力碟阀37高则停出料旋转阀43。一旦出口压力碟阀37低下来(表明输送线无料)，则在30秒后重新启动出料旋转阀43。如果出口压力碟阀37低不下来，则系统停车。
2.11压缩机出口碟阀36温度高；转向阀18、19、20、44不匹配；转向阀43停；所选掺合出料压缩机25故障；掺合料仓料位96高。
程序自动，或者通过操作工的输入，执行以下步骤，停止掺合：
2.12不论来自程序内部或外部，一旦获得“停止”命令，出料旋转阀43就会停止。
2.13待输送压力碟阀37低下来后，程序自动打开碟阀33和34，关闭碟阀32，启动吹扫程序。这些阀上的限位开关用于确认开关状态。吹扫程序按预先设定的时间运行，随后掺合出料压缩机25停止。
2.14在大约10秒后，所选压缩机的出口阀31将被关闭(必要时，连通阀将被关闭)。喷气系统的前后碟阀33和34将被关闭。这些碟阀上的限位开关用于确认阀位。
3.掺合后的出料系统控制：
3.1在图3中PC机C2界面上启动“RUN”命令。
3.2操作工通过在图3中PC机C2界面上选择压缩机28。
3.3程序确认所选的掺合出料压缩机25未在使用中。
3.4程序自动打开所选压缩机相应的出口蝶阀39，关闭蝶阀35。用限位开关确认阀位。
3.5通过PLC选择掺合的掺合料仓21和储存料仓78。
3.6程序自动检查所选储存料仓音叉料位开关102的高料位报警，确保所选储存料仓78可进料。
3.7程序自动检查所选储存料仓78是否为空(看LSL5014低料位报警)。如果储存料位不报警表示料仓没空，则会通知操作工，确认是否开始进料。这是为了防止产品混料。
3.8程序自动检查所选掺合料仓的出料旋转阀61，以确保其在停止状态(正在运行的出料旋转阀表明该掺合料仓正在进行掺混)。
3.9所选掺合料仓的转向阀62转向出料线。对应的转向阀70、69、68、67连同所选的储存料仓78，限位开关用于确认阀位。
3.10碟阀41和42关闭，而碟阀40打开。限位开关用于确认阀位。
3.11启动所选的压缩机28。15秒后，程序在确认出料线压力变送器101输送压力不高后(表明输送线无料)启动所选掺合料仓21的出料旋转阀61开始颗粒输送。
程序自动连续检测，一旦发生以下情况则停止输送：
3.12压力变送器101出口压力高则停出料旋转阀61。一旦出料线压力变送器101出口压力低下来(表明输送线无料)，则在30秒后重新启动出料旋转阀61。如果出料线压力变送器101出口压力低不下来，则系统停车。
3.13出料线温度变送器100出口温度高；转向阀62、67、68、69、70回讯不匹配；碟阀43停；所选掺合出料压缩机28故障；储存料仓料位音叉料位开关102高。
程序自动，或者通过操作工的输入，执行以下步骤，停止掺合：
3.14不论来自程序内部或外部，一旦获得“停止”命令，图1中的出料旋转阀61就会停止。
3.15待出料线压力变送器101压力低下来后，程序自动打开碟阀41和42，关闭碟阀40，启动吹扫程序。这些阀上的限位开关用于确认开关状态。吹扫程序按预先设定的时间运行，随后掺合出料压缩机28停止。
3.16在大约10秒后，所选掺合出料压缩机的出口阀39将被关闭(必要时，连通阀将被关闭)。喷气系统的前后碟阀41和42将被关闭。这些阀上的限位开关用于确认阀位。
在图3压缩机PLC盘上增加远程紧急停车开关。操作工可在控制室(图3中的C1、C2、C3都布置在控制室)紧急情况下，远程停止压缩机。
聚丙烯进料系统控制程序修改如下：在1.1步前操作工到现场将图1中的进料压缩机1启动。1.9远程启动选定的压缩机修改为远程启动选定的压缩机的加载阀，加载阀加载到位后，回讯开关返到图3中的PC机界面上“加载”成功，放空阀关闭。一旦发生上述情况(1.10)、(1.11)、(1.12)、(1.14)时，卸载信号发出(而不是原来的停压缩机信号)，卸载阀打到卸载位置，图3中的PC界面上“加载”显示消失，放空阀打到放空。
聚丙烯掺合系统控制程序修改如下：在1.1步前操作工到现场将图1中的掺合压缩机25启动。1.9远程启动选定的压缩机修改为远程启动选定的压缩机的加载阀，加载阀加载到位后，回讯开关返到图3中的PC机界面上“加载”成功，放空阀关闭。一旦发生上述情况(2.10)、(2.11)、(2.12)、(2.13)时，卸载信号发出(而不是原来的停压缩机信号)，卸载阀打到卸载位置，图3中的PC界面上“加载”显示消失，放空阀打到放空。
聚丙烯进料系统控制程序修改如下：在3.1步前操作工到现场将图1中的掺合后输送压缩机28启动。3.11远程启动选定的压缩机修改为远程启动选定的压缩机的加载阀，加载阀加载到位后，回讯开关返到图3中的PC机界面上“加载”成功，放空阀关闭。一旦发生上述以下(3.12)、(3.13)、(3.14)、(3.15)时，卸载信号发出(而不是原来的停压缩机信号)，卸载阀打到卸载位置，图3中的PC界面上“加载”显示消失，放空阀打到放空。
通过对压缩机增加放空阀和回讯开关以及加载阀回讯开关，修改控制程序使得聚丙烯进料系统和掺合系统及掺合输送系统运行平稳、安全可靠。