[发明专利]一种冗余控制方法

说明书

本发明公开了一种冗余控制方法，主要通过手动方式在自动操作和手动操作之间切换，通过自动程序设计和多种冗余设计实现制氮机自动化流程控制。本发明不需用时间继电器，可实时显示工作流程并监视工作时间，并具有简单、实用、美观、操纵方便的人机界面；广泛地采取了冗余技术,使系统的可靠性得到了充分保证；设计成自动反馈系统，自动检测和显示，包括系统的运行和排空，真正做到全自动无人操作；使用的SIMATIC STEP 7拥有良好的用户界面及强大而丰富的编程工具，能大大节省系统编程组态的时间和费用。

技术领域

本发明涉及制氮机的领域，具体涉及一种冗余控制方法。

背景技术

制氮机是以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，使布满微孔的碳分子筛对气体分子有选择性的吸附来获得纯度为98～99.99％的氮气的新型制氮技术。

碳分子筛系由硬煤磨细后，经一系列加工成型烧结所得。经活化成型后的碳分子筛其晶粒体分布着无数微孔。碳分子筛属于速度分离型吸附剂，由于分子直径小的氧分子O2比分子直径稍大的氮分子N2在运动中的扩散速度要快十倍，所以，从分子动力学来讲，当空气进进碳分子筛床层时，分子直径小的氧以较快的速度进进碳分子结晶微孔中，氧被富集在碳分子固相中，而氮分子则在气相中富集，从而将氧气和氮气从空气中分离开来。碳分子筛对氧的平衡吸附量随吸附压力升高而增加，随压力的降低而减少，即所谓变压吸附。当进碳分子筛床层的空气压力降低到常压0.1MPa时，即所谓筛微孔中吸附的氧分子即被开释出来，即所谓常压解吸。为了能连续不断地生产出合格氮气，必须对生产过程中的各个流程进行自动控制。

PSA制氮机控制系统原先采用的是继电接触控制方法，所用器件多，触点易损，控制单一，体积大，无法随时检测Y1～Y8电磁阀的好坏。通过对工艺流程和控制要求的分析，为了使控制系统更加灵活、可靠，操纵方便且具有通用性，设计了西门子300PLC控制冗余方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种冗余控制方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的以下步骤：

1)、通过手动方式在自动操作和手动操作之间切换；

2)、自动操作程序开始后，程序进入1#步骤，判断是否分子筛处在1#切换步且计时已满，是则直接进入下一步，否则进行1#分子筛切换后进入下一步；

3)、判断是否分子筛处在1#加温步且计时已满，是则直接进入下一步，否则进行1#分子筛加温后进入下一步；

4)、判断是否分子筛处在1#冷却步且计时已满，是则直接进入下一步，否则进行1#分子筛冷却后进入下一步；

5)、程序进入2#步骤，2#步骤内容和顺序均重复1#步骤；

6)、程序循环运行，形成闭环，使用手动与自动的切换实现程序中断；

7)、手动模式下，在流程图画面中点击单阀的图标改变单阀的开关状态；

8)、程序中始终贯串小时、分钟、秒三个时间变量，一套完整的程序运行周期为16小时，程序自动运行时，系统从工艺期望的初始点开始自动计时，将三个时间变量与时序表中时钟比较，判断出当前时段和针对每一阀执行动作；

9)、对每一阀按照时序规定它的动作。

所述1#分子筛切换包括分子筛吸附器预充压、等待均压、均压、泄废气、等待加热、开始加热这几个分步。

整个流程设置了自动放空系统控制氮气质量。

整个流程设置了压紧报警监测系统，通过设置气缸压紧装置，并同时在压紧系统中设置二点式碳位报警装置，第一点碳位报警可调节监测碳位的行程，第二点碳位报警是备用碳分子筛消耗的提示。