一种粉煤灰钢板库自动控制系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体提供一种粉煤灰钢板库自动控制系统。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

现有的燃煤厂由于没有事故灰场，缺乏应急处置手段，对粉煤灰处置对外依存度高，粉煤灰处置的及时性和安全性完全寄托于承包公司。为保证粉煤灰的安全环保处置，燃煤厂可建设粉煤灰钢板库，一方面可为企业粉煤灰处置提供可靠的安全保障，另一方面可拓宽粉煤灰处置渠道，增加粉煤灰销售收益。

在粉煤灰长距离入库及为防止板结进行库内活化的过程中，操作人员需要逐个开关电动阀门数十个，启停多台空压机、风机、除尘器等电气设备，操作繁琐、效率低下，且极易发生误操作导致钢板灰库管道堵灰或设备超压损坏。

相应地，本领域需要一种新的自动控制方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，解决了现有技术中粉煤灰钢板库人工控制操作繁琐、效率低下、易发生误操作的技术问题。

本发明提供一种粉煤灰钢板库自动控制系统，所述粉煤灰钢板库包括气化罗茨风机、气化电动阀、钢板灰库、钢板灰库空压机、钢板灰库冷干机和除尘器，所述气化罗茨风机通过管道连接所述气化电动阀，所述气化电动阀包括多组，每组气化电动阀分别设置在钢板灰库的每层廊道上，所述钢板灰库空压机、钢板灰库冷干机和除尘器通过管道依次连接，所述除尘器设置在钢板灰库顶部；

所述自动控制系统包括活化控制面板和第一Step模块，所述第一Step模块连接于活化控制面板和库内活化系统之间，用于在接收到活化控制面板发送的开始信号后，控制库内活化系统的程控启动，

其中，所述第一Step模块包括第一Step芯片，所述第一Step芯片包括多组端子组，各端子组依次完成如下程控过程：

步骤S101：启动钢板灰库冷干机；

步骤S102：启动钢板灰库空压机；

步骤S103：启动钢板灰库除尘器；

步骤S104：开启1#廊道1、2气化电动阀；

步骤S105：启动钢板灰库气化罗茨风机；

步骤S106：开启1#廊道3、4气化电动阀；

步骤S107：开启2#廊道1、2气化电动阀；

步骤S108：开启2#廊道3、4气化电动阀；

步骤S109：开启3#廊道1、2气化电动阀；

步骤S110：开启3#廊道3、4气化电动阀；

步骤S111：停止钢板灰库气化罗茨风机；

步骤S112：关闭3#廊道3、4气化电动阀；

步骤S113：停止钢板灰库除尘器；

步骤S114：结束程控。

本发明的工作原理和有益效果：

在实施本发明的技术方案中，通过活化控制面板和第一Step模块，只需要工作人员简单按键，就能实现粉煤灰钢板灰在库内的自动活化，整个过程按照工艺要求依次进行。本发明大幅度提升粉煤灰钢板库的工作效率，减少人工操作，最大限度避免了钢板库管道堵灰或设备超压损坏的问题。有效提高锅炉粉煤灰的处置能力，为锅炉设备提供可靠的应急保障。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是本发明实现库内活化的活化控制面板状态一的示意图；

图2是本发明实现库内活化的活化控制面板状态二的示意图；

图3是本发明实现库内活化的第一Step模块的原理结构示意图；

图4是本发明实现入库启动的入库控制面板状态一的示意图；

图5是本发明实现入库启动的入库控制面板状态二的示意图；

图6是本发明实现入库启动的第二Step模块的原理结构示意图；

图7是本发明实现入库停止的入库控制面板状态一的示意图；

图8是本发明实现入库停止的入库控制面板状态二的示意图；

图9是本发明实现入库停止的第三Step模块的原理结构示意图；

附图标记列表：

1、第一Step芯片；2、第一延时芯片；3、第二延时芯片；4、第一或门芯片；5、第一与门芯片；6、第三延时芯片；7、第二或门芯片；8、第四延时芯片；9、第三或门芯片；10、第五延时芯片；11、第四或门芯片；12、第六延时芯片；13、第五或门芯片；14、第七延时芯片；15、第六或门芯片；16、第八延时芯片；17、第七或门芯片；18、第八或门芯片；19、第二与门芯片；20、第九延时芯片；21、模拟量芯片；22、乘运算芯片；23、第二Step芯片；24、第十延时芯片；25、第三与门芯片；26、第十一延时芯片；27、第九或门芯片；28、第十或门芯片；29、第三Step芯片；30、第十二延时芯片；31、第四与门芯片；32、第五与门芯片；33、第十一或门芯片；34、第十二或门芯片；35、第六与门芯片；36、第十三或门芯片；37、第七与门芯片；38、第八与门芯片；39、第九与门芯片；40、第十与门芯片；41、第十一与门芯片；42、第十四或门芯片；43、第十二与门芯片；44、第十三与门芯片；45、第十四与门芯片；46、第十五与门芯片；47、第十五或门芯片。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提出一种粉煤灰钢板库自动控制系统，用于粉煤灰钢板库，所述粉煤灰钢板库包括气化罗茨风机、气化电动阀、钢板灰库、钢板灰库空压机、钢板灰库冷干机、除尘器、输送空压机、气体输送泵和入口切换阀；这里以一个钢板灰库为例，在钢板灰库内部从上向下依次设置三层的廊道，气化罗茨风机通过管道连接气化电动阀，气化电动阀分别设置在三层廊道内，每层廊道设置四个，四个气化电动阀均匀设置在四个方向，提高活化效果。钢板灰库空压机、钢板灰库冷干机和除尘器通过管道依次连接，钢板灰库空压机产生高压的压缩空气经过钢板灰库冷干机的冷却和干燥，然后供给除尘器使用，除尘器设置在钢板灰库顶部，用于降低活化过程中的扬尘。输送空压机、气体输送泵和入口切换阀通过管道依次连接，气体输送泵用于接收锅炉输送的粉煤灰，输送空压机产生的压缩空气将气体输送泵里的粉煤灰携带吹扫，通过入口切换阀进入钢板灰库。每个钢板灰库配备一个入口切换阀，入口切换阀设置在钢板灰库的正上方的入口处。

本发明能够实现粉煤灰钢板灰在库内的一键活化，以及粉煤灰钢板灰入库的一键启停功能。上述三种功能分别由第一Step模块、第二Step模块和第三Step模块实现，下面分别对上述的三个过程的工作逻辑进行解释说明。

1、 库内活化

本实施例中，主要由活化控制面板、第一Step模块和库内活化系统组成库内活化部分，第一Step模块连接于活化控制面板和库内活化系统之间，用于在接收到活化控制面板发送的开始信号后，控制库内活化系统的程控启动。

图1是本发明实现库内活化的活化控制面板状态一的示意图，图2是本发明实现库内活化的活化控制面板状态二的示意图。如图1-2所示，本实施例中以两个钢板库为例，在进行库内活化时，可在活化控制板上选择#1、#2钢板库分别进行活化，也可同时进行活化。库内活化自动控制程序一键启动方式：在图1中点击“#1流化顺控（或#2流化顺控）”按钮，活化控制面板跳转为图2，在操作端的工作人员可根据生产需要手动点击选择启动对应的气化风机和除尘器，并设定流化间隔时间及气化风机指令，再点击“开始”按钮，就可启动“库内活化自动控制”程序。

图3是本发明实现库内活化的第一Step模块的原理结构示意图。如图3所示，本实施例中的第一Step模块包括第一Step芯片1，第一Step芯片1包括多组端子组，每组端子组包括一个输入端子和一个输出端子，当启动“启动库内活化自动控制”程序后，第一Step芯片1中各端子组的输出端子依次完成如下程控过程：

步骤S101：启动钢板灰库冷干机；

步骤S102：启动钢板灰库空压机；

步骤S103：启动钢板灰库除尘器；

步骤S104：开启1#廊道1、2气化电动阀；

步骤S105：启动钢板灰库气化罗茨风机；

步骤S106：开启1#廊道3、4气化电动阀；

步骤S107：开启2#廊道1、2气化电动阀；

步骤S108：开启2#廊道3、4气化电动阀；

步骤S109：开启3#廊道1、2气化电动阀；

步骤S110：开启3#廊道3、4气化电动阀；

步骤S111：停止钢板灰库气化罗茨风机；

步骤S112：关闭3#廊道3、4气化电动阀；

步骤S113：停止钢板灰库除尘器；

步骤S114：结束程控。

其中，第一Step芯片1输出端子向库内活化系统发送用于控制库内活化系统完成相应程控的指令，即上述的步骤S101-S114，输入端子用于接收库内活化系统完成相应的程控指令的信号，上一端子组的输入端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，即在第一组端子组的输入端子收到反馈信号后，第二组端子组的输出端子才能发送步骤S102程控指令来控制库内活化系统，以此类推，以便程控进程的进行。

进一步，如图3所示，本实施例中的第一Step模块还包括以下芯片。

模拟量芯片21、乘运算芯片22，模拟量芯片21的输入端用于接收活化控制面板发送的模拟信号，模拟量芯片21的输出端连接乘运算芯片22的输入端，乘运算芯片22的输出端用于连接第三延时芯片6、第四延时芯片8、第五延时芯片10、第六延时芯片12、第七延时芯片14、第八延时芯片16的延时端。

本实施例中，通过在图2中的“#1钢板库流化间隔时间设定”或“#2钢板库流化间隔时间设定”实现模拟信号的设置，由于此时设置的是分钟，通过乘运算芯片22换算成秒给其他延时芯片定时。

第一延时芯片2，第一延时芯片2的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S101程控指令的信号，第一延时芯片2的延时时间为60s，第一延时芯片2的输出端连接第一Step芯片1中第一组端子组的输入端子。

第二延时芯片3，第二延时芯片3的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S102程控指令的信号，第二延时芯片3的延时时间为300s，第二延时芯片3的输出端连接第一Step芯片1中第二组端子组的输入端子。

第一或门芯片4，第一或门芯片4的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S103程控指令的信号，第一或门芯片4的输出端连接第一Step芯片1中第三组端子组的输入端子。

第一与门芯片5，第一与门芯片5的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S104程控指令的信号，第一与门芯片5的输出端连接第一Step芯片1中第四组端子组的输入端子。

第三延时芯片6，第三延时芯片6的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S105程控指令的信号，第三延时芯片6的输出端连接第一Step芯片1中第五组端子组的输入端子。其中，由于在本实施例中包括1#气化罗茨风机和2#气化罗茨风机，因此，本实施例中的第一Step模块还包括第四与门芯片31、第五与门芯片32和第十一或门芯片33，第四与门芯片31的输入端接收1#气化罗茨风机的启动信号，第五与门芯片32的输入端接收2#气化罗茨风机的启动信号，第四与门芯片31的输出端和第五与门芯片32的输出端在通过第十一或门芯片33后输出给第三延时芯片6，来代替气化罗茨风机的启动，即活化系统完成步骤S105程控指令的信号。

第二或门芯片7、第四延时芯片8，所述第二或门芯片7的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S106程控指令的信号，所述第二或门芯片7的输出端连接所述第四延时芯片8的输入端，所述第二或门芯片7的输出端还用于关闭1#廊道1、2气化电动阀，所述第四延时芯片8的输出端连接所述第一Step芯片1中第六组端子组的输入端子；

第三或门芯片9、第五延时芯片10，所述第三或门芯片9的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S107程控指令的信号，所述第三或门芯片9的输出端连接所述第五延时芯片10的输入端，所述第三或门芯片9的输出端还用于关闭1#廊道3、4气化电动阀，所述第五延时芯片10的输出端连接所述第一Step芯片1中第七组端子组的输入端子；

第四或门芯片11、第六延时芯片12，所述第四或门芯片11的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S108程控指令的信号，所述第四或门芯片11的输出端连接所述第六延时芯片12的输入端，所述第四或门芯片11的输出端还用于关闭2#廊道1、2气化电动阀，所述第六延时芯片12的输出端连接所述第一Step芯片1中第八组端子组的输入端子；

第五或门芯片13、第七延时芯片14，所述第五或门芯片13的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S109程控指令的信号，所述第五或门芯片13的输出端连接所述第七延时芯片14的输入端，所述第五或门芯片13的输出端还用于关闭2#廊道3、4气化电动阀，所述第七延时芯片14的输出端连接所述第一Step芯片1中第九组端子组的输入端子；

第六或门芯片15、第八延时芯片16，所述第六或门芯片15的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S110程控指令的信号，所述第六或门芯片15的输出端连接所述第八延时芯片16的输入端，所述第六或门芯片15的输出端还用于关闭3#廊道1、2气化电动阀，所述第八延时芯片16的输出端连接所述第一Step芯片1中第十组端子组的输入端子；

第七或门芯片17，第七或门芯片17的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S105程控指令的信号，第七或门芯片17的输出端反向后连接第一Step芯片1中第十二组端子组的输入端子；

第八或门芯片18，第八或门芯片18的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S112程控指令的信号，第八或门芯片18的输出端连接第一Step芯片1中第十三组端子组的输入端子；

第二与门芯片19，第二与门芯片19的输入端用于接收库内活化系统完成步骤S113程控指令的信号，第二与门芯片19的输出端连接第一Step芯片1中第十四组端子组的输入端子；

第九延时芯片20，第九延时芯片20的输入端用于接收活化控制面板发送的信号，第九延时芯片20的延时时间为3s，第九延时芯片20的输出端连接第一Step芯片1中的复位端子。

本实施例中，通过设计多个延时芯片，当在活化控制面板提前设置好相应时间的模拟量，可以实现每个步骤之间间隔15分钟，且当逻辑接收到1#廊道3、4气化电动阀已开信号后，连锁关闭1#廊道1、2气化电动阀；接收到2#廊道1、2气化电动阀已开信号后，连锁关闭1#廊道3、4气化电动阀；接收到2#廊道3、4气化电动阀已开信号后，连锁关闭2#廊道1、2气化电动阀；接收到3#廊道1、2气化电动阀已开信号后，连锁关闭2#廊道1、2气化电动阀；接收到3#廊道3、4气化电动阀已开信号后，连锁关闭3#廊道1、2气化电动阀。

通过上述控制逻辑，本发明的活化过程有以下优点：

①只开启连个气化电动门，保证活化风不被泄压，保持活化风穿透力；

②电动阀门两两交替时，先打开下一组再关闭上一组，保证活化风管道不超压；

③每两个气化电动门打开15分钟，保证局部区域内有足够的活化时间。

2、 入库启动

本实施例中，主要由入库控制面板、第二Step模块和入库系统组成入库启动部分，第二Step模块连接于入库控制面板和入库系统之间，用于在接收到入库控制面板发送的启动信号后，控制入库系统的程控启动。

图4是本发明实现入库启动的入库控制面板状态一的示意图，图5是本发明实现入库启动的入库控制面板状态二的示意图。如图4-5所示，本实施例中以两个钢板库为例，粉煤灰入库程序一键启动方式：画面中点击“入料顺控启”按钮，在操作端工作人员可根据需要手动选择#1、或#2钢板库入库启动，也可根据需要选择启动已选钢板库的#1除尘器、或#2除尘器，点击需要选择进入的灰库及对应启动的除尘器后，再点击“开始”按钮，就可启动“粉煤灰入库启动”程序。

图6是本发明实现入库启动的第二Step模块的原理结构示意图。如图6所示，第二Step模块包括第二Step芯片23，第二Step芯片23包括多组端子组，每组端子组包括一个输入端子和一个输出端子，当启动“粉煤灰入库启动”程序后，第二Step芯片23中各端子组的输出端子依次完成如下程控过程：

步骤S201：启动钢板灰库冷干机；

步骤S202：启动钢板灰库空压机，启动输送空压机；

步骤S203：启动钢板灰库除尘器；

步骤S204：打开钢板灰库入口切换阀；

步骤S205：启动气体输送泵；

步骤S206：结束程控。

其中，第二Step芯片23输出端子向入库系统发送用于控制入库系统完成相应程控的指令，即上述的步骤S201-S206，输入端子用于接收入库系统完成相应的程控指令的信号，上一端子组的输入端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，即在第一组端子组的输入端子收到反馈信号后，第二组端子组的输出端子才能发送步骤S202程控指令来控制入库系统，以此类推，以便程控进程的进行。

进一步，如图6所示，第二Step模块还包括：

第十延时芯片24，第十延时芯片24的输入端用于接收入库系统完成步骤S201程控指令的信号，第十延时芯片24的延时时间为60s，第十延时芯片24的输出端连接第二Step芯片23中的第一组端子组的输入端子。

第三与门芯片25、第十一延时芯片26，第三与门芯片25的输入端用于接收入库系统完成步骤S202程控指令的信号，第三与门芯片25的输出端连接第十一延时芯片26的输入端，第十一延时芯片26的延时时间为300s，第十一延时芯片26的输出端连接第二Step芯片23中的第二组端子组的输入端子。

入库系统完成步骤S203程控指令的信号输入到第二Step芯片23中的第三组端子组的输入端子。其中，由于在本实施例中包括#1钢板灰库#1除尘器、#1钢板灰库#2除尘器、#2钢板灰库#1除尘器和#2钢板灰库#2除尘器，因此，本实施例中的第二Step模块还包括第十二或门芯片34、第六与门芯片35、第十三或门芯片36、第七与门芯片37和第九或门芯片27，第十二或门芯片34的输入端接收#1钢板灰库#1除尘器和#1钢板灰库#2除尘器的启动信号，第十二或门芯片34的输出端连接第六与门芯片35的输入端，第十三或门芯片36的输入端接收#2钢板灰库#1除尘器和#2钢板灰库#2除尘器的启动信号，第十三或门芯片36的输出端连接第七与门芯片37的输入端，第六与门芯片35的输出端和第七与门芯片37的输出端连接第九或门芯片27的输入端，第九或门芯片27输出的信号作为除尘器的启动信号，即入库系统完成步骤S203程控指令的信号。

入库系统完成步骤S204程控指令的信号输入到第二Step芯片23中的第四组端子组的输入端子；其中，由于在本实施例中包括#1钢板灰库入口切换阀和#2钢板灰库入口切换阀，因此，本实施例中的第二Step模块还包括第八与门芯片38、第九与门芯片39和第十或门芯片28，第八与门芯片38的输入端接收#1钢板灰库入口切换阀的启动信号，第九与门芯片39的输入端接收#2钢板灰库入口切换阀的启动信号，第八与门芯片38和第九与门芯片39的输出端连接第十或门芯片28的输入端，第十或门芯片28输出的信号作为灰库入口切换阀的启动信号，即入库系统完成步骤S204程控指令的信号。

入库系统完成步骤S205程控指令的信号输入到第二Step芯片23中的第五组端子组的输入端子。

3、 入库停止

本实施例中，主要由入库控制面板、第三Step模块和入库系统组成入库启动部分，第三Step模块连接于入库控制面板和入库系统之间，用于在接收到入库控制面板发送的停止信号后，控制入库系统的程控停止。

图7是本发明实现入库停止的入库控制面板状态一的示意图，图8是本发明实现入库停止的入库控制面板状态二的示意图。如图7-8所示，本实施例中以两个钢板库为例，粉煤灰入库程序一键停止方式：画面中点击“入料顺控停”按钮，在停止钢板库入料操作端工作人员再点击“开始”按钮，就可启动“粉煤灰入库停止”程序。

图9是本发明实现入库停止的第三Step模块的原理结构示意图。如图9所示，第三Step模块包括第三Step芯片29，第三Step芯片29包括多组端子组，每组端子组包括一个输入端子和一个输出端子，当启动“粉煤灰入库停止”程序后，第三Step芯片29中各端子组的输出端子依次完成如下程控过程：

步骤S301：停止气体输送泵；

步骤S302：停止输送空压机；

步骤S303：关闭钢板灰库入口切换阀；

步骤S304：停止钢板灰库除尘器；

步骤S305：程控结束。

其中，第三Step芯片29的输出端子向入库系统发送用于控制入库系统完成相应程控的指令，即上述的步骤S301-S305，输入端子用于接收入库系统完成相应的程控指令的信号，上一端子组的输入端子与下一端子组的输出端子连接，用于在当前端子组对应的程控指令完成后，向下一端子组传达，即在第一组端子组的输入端子收到反馈信号后，第二组端子组的输出端子才能发送步骤S302程控指令来控制入库系统，以此类推，以便程控进程的进行。

进一步，如图9所示，第三Step模块还包括：

第十二延时芯片30，第十二延时芯片30的输入端用于接收入库控制面板发送的停止信号，第十二延时芯片30的延时时间为3s，第十二延时芯片30的输出端连接第二Step芯片23中的开始端子；

入库系统完成步骤S301程控指令的信号输入到第三Step芯片29中的第一组端子组的输入端子；

入库系统完成步骤S302程控指令的信号输入到第三Step芯片29中的第二组端子组的输入端子；

入库系统完成步骤S303程控指令的信号输入到第三Step芯片29中的第三组端子组的输入端子。其中，由于在本实施例中包括#1钢板灰库入口切换阀和#2钢板灰库入口切换阀，因此，本实施例中的第二Step模块还包括第十与门芯片40、第十一与门芯片41和第十四或门芯片42，第十与门芯片40的输入端接收#1钢板灰库入口切换阀的停止信号，第十一与门芯片41的输入端接收#2钢板灰库入口切换阀的停止信号，第十与门芯片40和第十一与门芯片41的输出端连接第十四或门芯片42的输入端，第十四或门芯片42输出的信号作为灰库入口切换阀的停止信号，即入库系统完成步骤S303程控指令的信号。

入库系统完成步骤S304程控指令的信号输入到第三Step芯片29中的第四组端子组的输入端子。其中，由于在本实施例中包括#1钢板灰库#1除尘器、#1钢板灰库#2除尘器、#2钢板灰库#1除尘器和#2钢板灰库#2除尘器，因此，本实施例中的第二Step模块还包括第十二与门芯片43、第十三与门芯片44、第十四与门芯片45、第十五与门芯片46和第十五或门芯片47，第十二与门芯片43的输入端接收#1钢板灰库#1除尘器和#1钢板灰库#2除尘器的停止信号，第十二与门芯片43的输出端连接第十三与门芯片44的输入端，第十四与门芯片45的输入端接收#2钢板灰库#1除尘器和#2钢板灰库#2除尘器的停止信号，第十四与门芯片45的输出端连接第十五与门芯片46的输入端，第十三与门芯片44的输出端和第十五与门芯片46的输出端连接第十五或门芯片47的输入端，第十五或门芯片47输出的信号作为除尘器的启动信号，即入库系统完成步骤S304程控指令的信号。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。