[发明专利]一种硝酸甲胺生产自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种硝酸甲胺生产自动控制系统。

背景技术

控制系统是整个硝酸甲胺水胶炸药生产线的核心。现有工业生产线采用人工手动控制，控制复杂，安全性低，运行参数无法实时显示。由于系统本身的局限性，各种参数的显示难以实现，如流量、温度、液位及流量等工艺参数，不利于操作者掌握设备运行状态，系统缺乏灵活性，难以扩展和完善功能。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种硝酸甲胺生产自动控制系统。本发明采用由PID控制系统与并行在线系统构成的自动控制系统实现对硝酸甲胺生产过程的自动控制，解决了上述问题。

一种硝酸甲胺生产自动控制系统，包括并行在线系统、PID控制系统，PID控制系统信息输出端与并行在线系统信息输入端连接，并行在线系统的反馈信息输出端与PID控制系统信息输入端连接；

所述并行在线系统包括原料贮罐、并行中和机构、在线浓缩机构，原料贮罐通过管路与并行中和机构的入口连接，原料贮罐与并行中和机构之间的管路上设有输送泵、流量传感器，并行中和机构的出口与在线浓缩机构入口连接；

所述并行中和机构包括的中和罐、微调罐、管路、阀门机构、搅拌机构、流量传感器、pH值传感器、冷却系统、温度控制装置，中和罐通过管路与原料贮罐连接，中和罐设有搅拌机构、温度控制系统、pH值传感器、液位传感器，中和罐、微调罐、原料贮罐间的管路上设有阀门机构、流量传感器，微调罐设有液位传感器；

所述在线浓缩机构包括浓缩罐、浓缩罐与并行中和机构之间管路上设置的阀门机构、压力表、浓缩罐内设置的液位传感器、密度传感器，与浓缩罐连接的抽真空装置和加热装置；

所述PID控制系统包括上位机、PLC电气控制装置、显示控制装置，上位机通过系统总线与PLC电气控制装置连接，并行在线系统的信号输出端接入PLC电气控制装置的信号输入端，PLC电气控制装置的信号输出端接入上位机的信号输入端。

优选的，所述的并行在线装置中的原料贮罐包括一甲胺贮罐、稀硝酸贮罐。

优选的，所述并行在线系统的信号输出端包括输送泵、液位传感器、温度传感器、pH值传感器、密度传感器、抽真空装置、加热装置、阀门机构、压力表的信号输出端。

优选的，所述PID控制系统的上位机与PLC电气控制装置通过PROFIBUS总线进行连接。

优选的，所述PID控制系统的显示控制装置是触摸屏显示器。

优选的，所述抽真空装置是真空泵或射流泵。

优选的，还包括故障诊断报警模块，故障诊断报警模块包括二次仪表和设置于PLC电气控制装置内的模拟量系统，二次仪表安装于并行在线系统的信号输出端，二次仪表信号输出端接入PLC电气控制装置内的模拟量系统输入端。

本发明的优点：

1、采用了PID控制系统，能精确的实现按比例并行中和，根据pH值变化在线按比例定量中和，并反馈给执行装置动态调节pH值，采用PID控制使控制过程具有响应快、超调小、稳态精度高的优点。

2、采用温度控制装置将中和过程确定在一个安全的中和温度范围，中和过程中，通过液位传感器对不同反应物料进行同步检测，确保了更好的配比精度、适应性和灵活性；通过pH值传感器对pH值的变化状态同步检测，确保了中和更加稳定，具有较高的工作精度和效率，比人工调节pH值，更稳定更效率。

3、浓缩过程的抽真空装置，采用真空泵或射流泵两种设备，保证了生产的稳定性，降低了运行成本。自动进行硝酸甲胺浓缩的过程，并反复比对密度值，直到达标。

4、工艺设备运行数据的实时监测：通过控制室上位机能监控各个设备的运行情况及主要运行参数。

5、PID控制系统的PLC电气控制装置可对输送泵、搅拌设备、抽真空装置等现场设备的执行机构和传感器、阀门机构的状态进行检测，并具有报警及历史数据查询功能，提高系统的安全性、可靠性。

6、PID控制系统的上位机采用WINDOWS运行环境，通过PROFIBUS现场总线与PLC电气控制装置组成分布式控制系统，提高了硝酸甲胺制造过程的智能化、人性化和简单化，可实现手动控制、半自动控制和自动控制。实现了从硝酸甲胺制造过程的无人值守自动化运行，在减员增效方面取得了效果。

附图说明