CN103294014A - 一种过滤***的自动化控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种过滤***的自动化控制，属于过滤行业的自动控制技术领域。包括过滤单元、DCS控制单元、自动控制阀组、变送器单元，主窗口操作界面显示器及报警器，自动控制阀组连接被控制的过滤单元，过滤单元为5组或5组以上过滤器，通过DCS控制单元中的程序对过滤单元进行控制，过滤单元的过滤、反洗、备用等工作方式全部由***自动实现，整个***的工作状态还可以在主窗口操作界面显示器进行显示和调整，***还设有故障报警。整套控制安全可靠，***运行连续、稳定。可广泛应用于石油、化工、航天、冶金等行业中装置需要对介质进行过滤的场所，还可以应用于污水处理、海水淡化、生活水过滤等方面，使用范围广，实用性高。

Description

一种过滤***的自动化控制方法
技术领域
本发明属于一种主要用于石油、化工、环保等行业中操作***的自动控制技术领域，具体涉及一种利用DCS控制方式来实现过滤***的自动化控制。 
背景技术
在现今，随着工业技术的不断发展，社会对产品的质量要求也越来越高，很多时候，过滤作为一个关键性的环节，在整套装置中的作用越来越重要和明显，而一个好的过滤***，不仅能对产品的质量起着重要的作用，而且对后续装置安全、长时间的平稳运行有着很明显的作用。在很多的过滤装置中，过滤器都是按照过滤元件前后差压的高低来决定是否反洗，反洗时设备就无法进行过滤，影响整套设备的运行，有时候还需打开过滤器进行维护、更换过滤元件，增加了人工劳动，还有，无法对单台过滤器的工作状况进行显示和调整，当过滤出现故障时，往往不能及时解决，只得停工检修，使得装置运行时间减少，极大的增加了装置的生产成本。 
发明内容
本发明的目的就在于针对上述背景技术中存在的问题和缺陷，设计一种成本低、人工操作量少、智能化程度高、安全可靠、可连续运行的过滤***自动化控制。 
本发明是通过如下技术方案实现的： 
过滤***自动化控制，包括过滤单元、DCS控制单元、自动控制阀组、变送器单元，主窗口操作界面显示器，报警器。其特征在于DCS控制单元与自动控制阀组和变送器单元连接进行信号的传输；自动控制阀组连接被控制的过滤单元；报警器与DCS控制单元连接；主窗口操作界面显示器与DCS控制单元上连接，对过滤单元的压力、流量、运行时间进行显示，对过滤单元的定时、压差到、流量低或手动进行反洗操作的参数设定。 
所述的过滤***自动化控制，DCS控制单元与自动控制阀组和变送器单元连接进行信号的传输，变送器单元反馈信号给DCS控制单元，DCS控制单元将反馈信号采集处理，输出信号给自动控制阀组，来实现过滤单元的过滤或反洗操作。 
所述的过滤***自动化控制，其特征在于过滤***进行自动反洗有多种设定方式：差压、流量、定时和手动。 
所述的过滤***自动化控制，其特征在于过滤单元工作过程全部自动化，***产生故障会立即显示和报警。 
所述的DCS控制单元，其特征在于集成有多种模块：数据采集模块，数据及曲线显示模块，DCS控制模块，输出控制模块，故障信息及报警模块，数据存档模块。 
所述的自动控制阀组，其特征在于包括多组自动阀，每台过滤器的阀门并联，单个阀门的故障不影响其他阀门的工作，每个阀都带有阀位信号反馈，阀位的开闭程度可在主窗口操作界面显示器得到显示。 
所述的过滤***自动化控制，其特征在于过滤单元包含5台过滤器，正常过滤时4用1备，备用过滤器按程序顺序选择。 
本发明是一种石油化工工业装置上过滤***的自动化控制，***可连续运行，稳定可靠；***自动运行，减少了人工操作；***使用周期长，节约了成本。 
附图说明
图1是本发明的主函数流程图 
图2是本发明的结构方框图 
图3是DCS控制单元集成模块的示意图 
图4是本发明的***示意图 
具体实施方式
为使本发明的结构、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1对本发明具体实施方式作进一步详细描述： 
该过滤***的自动化控制，构造了一个实时闭环***，包括：1、包括过滤单元2、DCS控制单元3、自动控制阀组4、变送器单元5、主窗口操作界面显示器6、报警器；过滤单元1与自动控制阀组3相连，自动控制阀组3与DCS控制单元相连，变送器单元4与过滤单元1和DCS控制单元2，主窗口操作界面显示器5和报警器6与DCS控制单元2相连，形成一个实时闭环***。
如图2所示，过滤单元1与自动控制阀组3相连，通过自动控制阀组3中阀门的开闭实现过滤、反洗、备用的工作状态。 
如图2所示，自动控制阀组3与DCS控制单元相连，通过接受DCS控制单元2输出的信号实现过滤阀和反洗阀的开、闭，同时反馈阀位信号给DCS控制单元2。 
如图2所示，变送器单元4与过滤单元1和DCS控制单元2相连，测量和 显示过滤单元1的工作状态，如流量、压差、和工作时间等。 
如图2所示，主窗口操作界面显示器5与DCS控制单元2相连，显示过滤***的工作状态，同时对***参数可进行画面显示和设定。 
如图3所示，DCS控制单元2集成有多种模块：数据采集模块，数据显示及曲线模块，DCS控制模块，输出控制模块，故障信息及报警模块，数据存档模块。 
如图1所示，过滤***形成一种实时闭环控制***，具体操作步骤如下： 
步骤1：过滤单元中的过滤器1、过滤器2、过滤器3、过滤器4正常运行(过滤状态)，过滤器5备用。 
步骤2：过滤器1～过滤器4运行一段时间后进行反洗，通过DCS控制单元连接的主窗口操作界面显示器进行设定，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。 
步骤3：过滤器5过滤阀打开，过滤器5运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀(控制信号输出4秒仍不能打开则显示总反洗阀故障报警)，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。 
步骤4：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。 
步骤5：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。 
步骤6：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。 
步骤7：过滤器1的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器1备用。过滤器2～过滤器5运行。 
步骤8：过滤器2～过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。 
步骤9：过滤器1过滤阀打开，过滤器1运行(过滤)，过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。 
步骤10：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。 
步骤11：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。 
步骤12：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。 
步骤13：过滤器2的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器2备用。过滤器1、过滤器3～过滤器5运行。 
步骤14：过滤器1、过滤器3～过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。 
步骤15：过滤器2过滤阀打开，过滤器2运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。 
步骤16：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。 
步骤17：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。 
步骤18：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。 
步骤19：过滤器3的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器3备用。过滤器1、过滤器2、过滤器4、过滤器5运行。 
步骤20：过滤器1、过滤器2、过滤器4、过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。 
步骤21：过滤器3过滤阀打开，过滤器3运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过 滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。 
步骤22：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。 
步骤23：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。 
步骤24：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。 
步骤25：过滤器4的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器4备用。过滤器1～过滤器3、过滤器5运行。 
步骤26：过滤器1～过滤器3、过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。 
步骤27：过滤器4过滤阀打开，过滤器4运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。 
步骤28：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。 
步骤29：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速 开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。 
步骤30：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。 
步骤31：过滤器5的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器5备用。过滤器1～过滤器4运行。 
重复1～31步骤，形成一个实时闭环***。 
本发明是利用DCS控制来实现一套过滤***的自动化，过滤器过滤、清洗等工作状态全部自动进行，不需人工操作，***可连续运行，无须停机检修，不会对整套装置的生产运行造成影响。过滤***的自清洗设定多种产生模式，智能化程度高，安全可靠。 

Claims (8)

1.一种过滤***的自动化控制，其特征在于包括过滤单元(1)、DCS控制单元(2)、自动控制阀组(3)、变送器单元(4)。DCS控制单元(2)与自动控制阀组(3)和变送器单元(4)连接进行信号的传输，自动控制阀组(3)连接被控制的过滤单元(1)，根据DCS控制单元(2)给定的信号实现来过滤单元(1)进行反洗、过滤、备用等操作。
2.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的DCS控制单元(2)上连接主窗口操作界面显示器(5)和报警器(6)。
3.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的过滤单元(1)含有5组或多组过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的DCS控制单元(2)集成有多种模块：数据采集模块，数据及曲线显示模块，DCS控制模块，输出控制模块，故障信息及报警模块，数据存档模块。
5.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的自动控制阀组(3)包含多套自动阀，每套自动阀上装有自动执行器，通过自动执行器进行阀的开启和关闭。
6.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的变送器单元(4)由差压变送器、流量变送器等组成。
7.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的过滤单元(1)操作全部自动运行，同时也可对过滤单元进行手动操作，***自动化、智能化程度高。
8.根据权利要求1所述的一种过滤***的自动化控制，其特征在于所述的过滤***构造一种实时闭环控制***，其具体操作步骤如下：
步骤1：过滤单元中的过滤器1、过滤器2、过滤器3、过滤器4正常运行(过滤状态)，过滤器5备用。
步骤2：过滤器1～过滤器4运行一段时间后，需进行反洗，通过DCS控制单元连接的主窗口操作界面显示器进行设定，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。
步骤3：过滤器5过滤阀打开，过滤器5运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。
步骤4：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。
步骤5：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。
步骤6：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。
步骤7：过滤器1的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器1备用。过滤器2～过滤器5运行。
步骤8：过滤器2～过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。
步骤9：过滤器1过滤阀打开，过滤器1运行(过滤)，过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。
步骤10：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。
步骤11：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。
步骤12：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。
步骤13：过滤器2的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器2备用。过滤器1、过滤器3～过滤器5运行。
步骤14：过滤器1、过滤器3～过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。
步骤15：过滤器2过滤阀打开，过滤器2运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。
步骤16：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。
步骤17：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。
步骤18：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。
步骤19：过滤器3的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器3备用。过滤器1、过滤器2、过滤器4、过滤器5运行。
步骤20：过滤器1、过滤器2、过滤器4、过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。
步骤21：过滤器3过滤阀打开，过滤器3运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。
步骤22：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。
步骤23：过滤器4过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器4的反洗阀，打开过滤器4的过滤阀，延时3秒。
步骤24：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。
步骤25：过滤器4的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器4备用。过滤器1～过滤器3、过滤器5运行。
步骤26：过滤器1～过滤器3、过滤器5运行一段时间后，当过滤器压差过高、流量过低、定时到时或手动时启动过滤器的反洗控制程序。
步骤27：过滤器4过滤阀打开，过滤器4运行(过滤)，过滤器1过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常(否则产生报警信号)快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器1的反洗阀，打开过滤器1的过滤阀，延时3秒。
步骤28：过滤器2过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器2的反洗阀，打开过滤器2的过滤阀，延时3秒。
步骤29：过滤器3过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤器3的反洗阀，打开过滤器3的过滤阀，延时3秒。
步骤30：过滤器5过滤阀关闭，反洗阀打开。如果反洗气压力正常，快速开启总反洗阀，开启3秒后关闭，延时5秒后再快速开启，开启3秒后关闭，同时关闭过滤5的反洗阀，打开过滤器5的过滤阀，延时3秒。
步骤31：过滤器5的过滤阀关闭，反洗阀关闭，过滤器5备用。过滤器1～过滤器4运行。
重复1～31步骤，形成一个实时闭环***。
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