[發明專利]空氣分離生產參數監測裝置

無效

• 申請號: 200910066603.0
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101581931A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 于正林;姜濤;曹國華;高藝;李振輝;王燕飛
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;F25J3/00
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 曲 博

技術領域

本發明涉及一種通過分離空氣來制備氧氣及氮氣的生產參數監測裝置，該監測裝置可自動跟蹤各項生產參數，實時觀察各種參數變化，實現各項生產參數的數據存儲、顯示和分析，屬于非電量信號檢測及計算機應用技術領域。

背景技術

空氣分離生產線設備是由空壓機(空氣壓縮機)、膨脹機、分餾塔以及純化器等組成。所謂空氣分離生產參數監測是指對空壓過程的溫度、壓力，膨脹過程的溫度、壓力和膨脹機葉輪轉速、分餾過程的溫度、壓力、流量和液位，以及純化過程的溫度、壓力等參數進行檢測、顯示、記錄。以產能為400kg?N₂的生產線為例，設備包括4臺空壓機，共計60個檢測點；2臺膨脹機，共計32個檢測點；1臺分餾塔，共計19個檢測點；1臺純化器，共計7個檢測點。總的檢測點數為118個。采用PT100鉑電阻溫度傳感器檢測溫度信號，通過二次儀表顯示溫度參數；由壓力儀表直接顯示壓力參數；分別采用流量計、液位計顯示流量參數、液位參數；采用轉速傳感器檢測膨脹機葉輪轉速，輸出脈沖信號，由配套的轉速表計數和顯示。上述空氣分離生產參數的監測以人工值守、手工記錄、人工形成各種統計、分析報表以及人工上報的方式完成。

發明內容

現有的空氣分離生產參數監測技術浪費人力，勞動強度大，存在人為誤差，各項生產參數難以整理和保存。不易于進行生產參數的分析，僅僅通過二次儀表顯示，并且它們的顯示位置非常分散，不能方便、實時、直觀了解各項生產參數的變化趨勢，不利于安全生產。為了解決現有技術存在的上述問題，我們發明了一種空氣分離生產參數監測裝置。

本發明之裝置由若干信號源及對應的若干數據調理子站、一個工業控制總站、空氣分離生產線局域網、輸出設備、報警設備構成；每個數據調理子站是一個數據采集單片機，彼此平行；所述工業控制總站是一臺工業控制計算機，每個數據調理子站通過數據線與工業控制總站連接；工業控制總站外設輸出設備和報警設備，并與空氣分離生產線局域網連接，見圖1所示。

本發明之技術方案的技術效果在于，對應每一臺空氣分離生產線設備存在一個參數源，并對應設一個數據調理子站，采集生產參數數據。各個數據調理子站按照工業控制總站確定的時序將所采集的生產參數數據通過數據線上傳并存儲到工業控制總站。再由工業控制總站完成數據的統計和分析。統計和分析結果以數表、圖形的方式在輸出設備如顯示器上顯示、打印機中打印，還能夠傳送到空氣分離生產線局域網，實現局域網內共享。當工業控制總站發現來自某個檢測點的生產參數超過或者低于預定限值時，給報警設備發送啟動指令，驅動報警設備報警。由此可見本發明之裝置能夠完全取代人工方式自動完成空氣分離生產參數的監測，節省人力，降低勞動強度，避免了人為誤差的出現，易于整理和保存各生產參數，快速分析行生產參數，集中報警，所有這些監測工作只需一名值守人員即可，并且能夠方便、實時、直觀了解各項生產參數的變化趨勢，確保安全生產。同時也實現了生產管理層對生產過程的監督和管理。

附圖說明

圖1是本發明之空氣分離生產參數監測裝置總體結構示意圖，該圖兼作為摘要附圖。圖2是本發明之空氣分離生產參數監測裝置數據采集部分結構示意圖。圖3是本發明之空氣分離生產參數監測裝置包括數據調理子站與工業控制總站連接方式在內的具體方案示意圖。

具體實施方式

下面具體說明本發明之技術方案，本發明之裝置由若干信號源及對應的若干數據調理子站、一個工業控制總站、空氣分離生產線局域網、輸出設備、報警設備構成。

每個數據調理子站是一個數據采集單片機，具體采用ATmega8單片機，彼此平行。與產能為400kgN₂的生產線配套，其生產設備包括4臺空壓機、2臺膨脹機、1臺分餾塔、1臺純化器，對應共存在8個信號源，對應設立8個數據調理子站。采集共計118個檢測點的溫度、壓力、流量、液位以及葉輪轉速生產參數。每個信號源因生產設備的不同檢測的生產參數的種類也不同，自空壓機檢測的溫度、壓力參數，自膨脹機檢測的溫度、壓力和膨脹機葉輪轉速參數，自分餾塔檢測溫度、壓力、流量和液位參數，自純化器檢測溫度、壓力參數。信號源的組成因對應的生產設備的種類不同而不同，適應各種生產設備、能夠檢測所有生產參數的信號源包括5個分信號源，1、溫度傳感器及與其配套的儀表信號放大器；2、壓力儀表及與其配套的壓力變送器；3、流量計及與其配套的流量變送器；4、液位計及與其配套的流量變送器；5、轉速傳感器。這5個分信號源平行與對應的數據調理分站連接，見圖2所示。