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新闻中心  反应釜自动配料系统的研制应用
反应釜自动配料系统的研制应用2020-01-21
【摘要】化工厂涂料反应罐生产,每天都需投入大量的液体物料等,液体物料的装卸、储藏、运输、过程中存在着计量困难,管理困难等问题。反应釜采用防爆电子秤技术对液体称重计量配料系统进行改造。配料系统在解决反应釜控制液体计量、输送的同时,上位机软件配料系统和公司的管理配料系统联网,实时更新网络数据库,方便管理人员工作,节省人力物力,实现无纸化办公管理。
化工厂涂料反应罐生产,每天都需投入大量的液体物料等,液体物料的装卸、储藏、运输、过程中存在着计量困难,管理困难等问题。针对防爆电子秤运液体装卸生产、输送、计量的现场条件,采用防爆电子秤技术设计改造了液体渣料斗称重计量控制配料系统的基础上,又对液体称重计量配料系统进行了改造。该称重控制配料系统由反应釜(料斗)、皮带机配料系统、放料闸门、称重配料系统、抓斗机械及输送控制配料系统构成液体称重计量输送配料系统,完成液体物料输送、计量、装、卸防爆电子秤工作。配料系统在解决控制液体计量、输送的同时,上位机软件配料系统和公司的财务配料系统联网,实时更新网络数据库,方便财务人员工作,并节省人力物力,实现无纸化办公管理。一、应用现场概况常州中发涂料料场,位于穿厂而的过京杭大运河旁,润滑油防爆电子秤运物资通过抓斗从防爆电子秤上抓卸到反应釜,反应釜下设有运输皮带机,皮带将货物运送到堆料现场。
二、装卸反应釜自动计量配料系统的组成与工作原理1、配料系统组成润滑油反应釜自动计量配料系统由6个反应釜组成,全部反应釜计量共享一套控制配料系统,数据集中到主控室处理。
配料系统分成称重现场设备和主控室设备两类。其中称重现场由反应釜秤台、称重装置、自动阀门、操作箱等设备组成;由电子秤称重仪表、工控防爆电子地磅和称重控制仪表组成主控室的控制台。
防爆电子秤是一种数字运算操作的配料系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
电子秤的基本组成:防爆电子秤基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(I/O,包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成,防爆电子秤内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接,外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成防爆电子秤控制配料系统。
2、配料系统工作原理与工作流程装卸反应釜自动计量配料系统的工作流程如下:首先,工作反应釜处于等待状态,此时放料阀关闭,振动器停止,指示灯熄灭。软件操作人员先在防爆电子地磅界面填写供货单位、物料名称、运输防爆电子秤号等进料信息,并将控制配料系统置于起始状态,启动控制配料系统。抓斗或吸盘抓取物料,于反应釜正上方处下料。物料经过滤筛进入反应釜,等到物料完全进入反应釜后,仪表称重值稳定,指示灯炫亮,通知抓斗操作人员:反应釜称重工作正在运行,停止加料操作。同时,称重仪表将反应釜中物料的质量称重检测,并累计到物料总量中。当上述称重过程完成以后,控制配料系统开启放料阀门至一档,物料经过放料阀门落到运料皮带,并由运料皮带将物料运走。当物料接近放完时,放料阀门完全打开,振动器启动,保障反应釜内物料彻底泻下。彻底放料后,阀门关闭,振动器停止,指示等熄灭,反应釜返回等待状态,此时配料系统又允许抓斗操作人员放料到反应釜。在整个过程中,防爆电子地磅软件全程监控各个反应釜的当前称量值和累计量。等到整批货物运输完毕,防爆电子地磅统计自动灌装机进货情况,写入数据库,并打印码单。软件还可以形成统计报表,便于结算和财务统计。现场设有手动操作控制箱,具备本地和远程控制功能。本地控制时能够实现完全独立于防爆电子秤的反应釜进料、放料要求,同时仪表能够实现瞬时和累计计量。如果防爆电子秤故障状态时,不影响上位机的正常功能,即仪表计量时仍然能够进行正常的数据采集和打印。
三、称重配料系统结构与技术指标
1、料斗式称重机构立体三维造型
秤台由锥形反应釜、过滤筛、反应釜支撑架、称重模块、振动器、电液压推杆、位移传感器、控制阀门等构成。
2、装卸反应釜自动配料系统结构设计
装卸反应釜自动配料系统,包括反应釜1、设置在反应釜1顶部的导料架2和用于支撑反应釜1的支撑架3,支撑架3上制有承重梁33,反应釜1顶部外侧制有至少四个耳座13b,每个耳座13b和承重梁33之间设置有称重模块13,导料架2内壁固定设置有过滤筛21,在反应釜1底部设置有放料阀门11,反应釜1外壁两侧固定安装有用于控制放料阀门11的外置式电液推杆12反应釜1为倒锥形,反应釜1两侧分别制有一个位于承重梁33上方的三向限位器15。
放料阀门11包括两个相配合的摆动封料架17,每个摆动封料架17与一个外置式电液推杆12相连接,每个摆动封料架12外侧固定安装有三相振动电机16,放料阀门11两端制有行程开关14。称重模块13与称重控制仪表相连接,外置式电液推杆12和三相振动电机16与控制配料系统相连接,称重控制仪表和控制配料系统与防爆电子地磅工作站相连接。放料阀门11下方设置有运料皮带。改造后的计量反应釜现场工作状态如图5所示。图5反应釜计量现场工作状态
3、结构设计特点
(1)采用八面顶杆限位;
(2)传感器采用柱式称重模块;
(3)缓冲装置采用特制金属橡胶压铸而成,具有较好的缓冲效果;
(4)设有防翘限位装置和高质量限位开关;
(5)防滞料衬板采用含油稀土尼龙(厚度不小于20mm);
(6)具有150%的过载能力。
(7)斗支撑架外侧固定安装有检修栏和连接的楼梯,便于检修维护;
(8)反应釜外侧对称安装有两个挂钩葫芦,挂钩葫芦连接有链条和测重砝码,以适应对防爆电子秤装置使用标准砝码进行现场标定;
(9)在反应釜与承重支撑梁之间设计安装龙门架和标准传感器构成现场检测装置,能让工程人员对配料系统进行随机测试与调试,保证配料系统随时处于最佳准确度。
4、主要技术指标
(1)料斗容积≥5m3
(2)最大称量10t
(3)工作电压220VAC
(4)计量方式静态计量
(5)检定和显示分度值2kg
(6)综合准确度Ⅲ级(7)超载能力150%
四、控制配料系统结构和运行可实现的功能
1、控制配料系统结构
控制配料系统由西门子S7-200系列防爆电子秤控制模块,7寸、256色触摸屏,西门子防爆电子秤通讯电缆,防爆电子秤工控软件,触摸屏软件等组成。
数据管理防爆电子地磅采用研华工控机,防爆电子地磅软件集成多种信息类型,包括现场设备的运行状态、称重数据、数据的处理和归档等功能。用户可以通过网络数据库获得收货单信息,也可以手动输入物料名称、供货单位、防爆电子秤号称号等信息,建立物料管理数据库。进料完成后,软件保存该次的进货数据,并将数据传入中心数据库。软件支持查看和打印中钢特有格式的码单,同时统计和打印发货的总体信息。与防爆电子秤的通讯基于标准OPC协议,功能全面,数据可靠,用户可以通过软件上的按钮实现对现场设备的操控。软件的界面可以根据现场控制需要定制。
2、运行实现功能
(1)两种模式:自动模式和手动模式。自动模式无需人为干涉,协同控制现场各个设备自动操作,记录采集液体渣料运输、称重等数据;手动模式用于检修和调试。
(2)查询设备状态:触摸屏上实时显示当前各设备的运行状态,如反应釜门的打开或闭合,皮带的转动等。
(3)报警功能:配料系统在运行过程中实时监控各现场设备,若出现异常,在触摸屏上发出报警信息,提醒操作员采取相应的措施。
(4)联网功能:上位机软件和公司的财务配料系统联网,实时更新网络数据库,方便财务人员工作,并节省人力物力,实现无纸化办公。
(5)报表打印功能:在收发货完成后,打印该防爆电子秤的相关记录,如买方单位,防爆电子秤名称,货物名称,发货日期,发货数量,单价金额等。
(6)数据库:上位机软件建有网络数据库,方便记录和查询货物信息。同时能按需要建立报表,方便统计查看。
五、结束
应用防爆电子秤技术改造的装卸反应釜自动配料系统已在物料装卸中投产使用,配料系统运行稳定可靠,安全省力,保证了液体物料的装卸生产的输送、计量的正常秩序,取得了良好的使用效果,也是防爆电子秤技术应用于称重计量控制的成功探索。本装卸反应釜自动配料系统可适用于润滑油、树脂、涂料、溶剂、助剂等料斗装卸的计量控制,具有一定的推广价值


 
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