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龙图腾网获悉安徽理工大学申请的专利一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116820018B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211637568.5，技术领域涉及：G05B19/05；该发明授权一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法是由李广学;姚宗城;伊迎秋;张陈;徐汉城设计研发完成，并于2022-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法，是应用于低浓度煤层气抑爆式提浓的控制系统中，该控制系统包括：PLC控制器、压缩机、总阀门、若干个阀门、变压吸附系统、若干个继电器、报警模块、压力变送器、温度变送器、浓度变送器；该方法是利用PLC控制器对设备中缓冲罐和吸附塔的温度变送器、压力变送器和浓度变送器的数值分析从而对若干个阀门、压缩机的功率以及报警模块进行控制。本发明能实时监测煤层气浓度，并对提浓过程中的控检测数据和调节参数进行实时优化与控制，在出现爆炸情况时及时报警，从而确保整个工艺流程处于安全、高效运行状态。

本发明授权一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于PLC的低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法，其特征在于，是应用于低浓度煤层气抑爆式提浓的控制系统中，所述控制系统包括：PLC控制器、压缩机5、总阀门001、若干个阀门、变压吸附系统、若干个继电器、报警模块、压力变送器、温度变送器、浓度变送器； 所述变压吸附系统包括：原料罐1、缓冲罐2、六个吸附塔、废气罐3、产品罐4； 所述原料罐1和所述压缩机5之间设置有总阀门001并通过导气管连接；所述压缩机5和缓冲罐2之间通过导气管连接； 所述六个吸附塔是由A塔、B塔、C塔、D塔、E塔和F塔组成； 六个吸附塔分别通过六个进气管与所述缓冲罐2连通，并在每个进气管上设置有对应的进气口阀门； 六个吸附塔分别通过六个废气管与所述废气罐3连通，并在每个废气管上设置有对应的废气罐出气口阀门； 六个吸附塔分别通过六个出气管与所述产品罐4连通，并在每个出气管上设置有对应的产品气出气口阀门； 六个吸附塔之间分别通过一个流通管互相连通，并在六个吸附塔所对应的流通管上设置有并列的2个流通阀门； 所述压力变送器分别放置在所述缓冲罐2和六个吸附塔中； 所述浓度变送器分别放置在所述缓冲罐2、废气罐3和所述产品罐4中； 所述温度变送器分别放置在六个吸附塔的外侧； 所述低浓度煤层气抑爆式提浓控制方法是按如下步骤进行： 步骤1、PLC控制器发送开车信号给所述变压吸附系统，所述变压吸附系统根据所述开车信号打开总阀门001，使得所述压缩机5工作并开始对所述原料罐1中的气体进行升压，从而将升压后的气体送入所述缓冲罐2； 步骤2、所述PLC控制器利用压强传感器采集所述缓冲罐2的压力值β，并判断所述压力值β是否达到指定范围；若达到，则执行步骤3；否则，执行步骤9； 步骤3、所述PLC控制器控制压缩机5的当前功率保持不变，并打开A塔的进气口阀门a4用于对A塔进行充气； 步骤4、记录A塔的进气管上的进气口阀门a4开启时间点TA0以及A塔的进气时间TA，从而得到气体到达A塔所需的时间tA=TA-TA0，并计算A塔对吸附质的吸附时间；其中，表示吸附剂颗粒之间的轴向距离，表示A塔中吸附剂的地层孔隙度，表示A塔中气体流动速率，表示吸附剂颗粒进入A塔并与溶液开始接触的时间，表示气体到达A塔的时间，所述进气时间TA是指利用压强传感器检测A塔的压强信号PA的时间点； 步骤5、所述PLC控制器判断A塔的压强信号PA是否达到最佳吸附压强α；若达到，则执行步骤6；否则，增加压缩机5的当前功率并继续对A塔进行充气；并执行步骤4； 步骤6、所述PLC控制器判断A塔的吸附时间tA0是否达到设定时间tmax，若达到，则执行步骤7；否则，判断在吸附时间tA0内，压强信号PA的变化波动范围是否超过阈值，若是，则表示A塔的出气管上的产品气出气口阀门a1或者A塔的气密性不足，并执行步骤34；否则，则执行步骤7； 步骤7、所述PLC控制器控制所述继电器打开所述废气罐3出气口阀门a5，并利用所述废气罐3的浓度变送器对A塔排出气体进行检测，并执行步骤8； 步骤8、判断所述废气罐3A塔排出气体浓度是否在设定的吸附塔浓度变化范围内；若是，则关闭所述废气罐3出气口阀门a5并执行步骤10；否则，关闭阀门废气罐3出气口阀门a5，并将吸附时间tA0加上×tA0后，返回步骤6顺序执行；表示0—1之间的倍数； 步骤9、判断在所述压缩机5开始工作时间Δt内所述缓冲罐2内的压强是否达到设定值，若达到，则执行步骤3；否则，将调大压缩机5的工作功率，执行步骤3； 步骤10、六个吸附塔进行A塔吸附循环工作： 所述PLC控制器控制A塔的进气口阀门a4打开，使得A塔进气，同时控制A塔的产品气出气口阀门a1打开，使得A塔出产品气； 所述PLC控制器分别控制F塔的流通阀门f3和B塔的流通阀门b3打开，用于给B塔充压； 所述PLC控制器分别控制E塔的流通阀门e2和C塔的流通阀门c2打开，用于给C塔充压； 所述PLC控制器控制D塔的废气罐出气口阀门d5打开，使得D塔排废气； 所述PLC控制器分别控制D塔的废气罐出气口阀门d5、E塔的流通阀门e2、C塔的流通阀门c2、F塔的流通阀门f3、B塔的流通阀门b3、A塔的产品气出气口阀门a1、A塔的进气口阀门a4在设定时间值后全部关闭； 步骤11、判断步骤10中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤12；否则，执行步骤34； 步骤12、六个吸附塔进行B塔充压循环工作： 所述PLC控制器控制A塔的进气口阀门a4打开，使得A塔进气，同时控制A塔的产品气出气口阀门a1打开，使得A塔出产品气； 所述PLC控制器控制B塔的产品气出气口阀门b1打开，用于对B塔充压； 所述PLC控制器分别控制F塔的流通阀门f3和C塔的流通阀门c3打开，用于给C塔充压； 所述PLC控制器分别控制E塔的流通阀门e2和D塔的流通阀门d2打开，用于给D塔冲洗； 所述PLC控制器分别控制E塔的流通阀门e2、D塔的流通阀门d2、F塔的流通阀门f3、C塔的流通阀门c3、B塔的产品气出气口阀门b1、A塔的产品气出气口阀门a1、A塔的进气口阀门a4在设定时间值后全部关闭； 步骤13、判断步骤12中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤14；否则，执行步骤34； 步骤14、六个吸附塔进行B塔吸附循环工作： 所述PLC控制器分别控制A塔的流通阀门a2和C塔的流通阀门c2打开，用于给C塔充压； 所述PLC控制器控制B塔的进气口阀门b4打开，使得B塔进气，同时控制B塔的产品气出气口阀门b1打开，使得B塔出产品气； 所述PLC控制器分别控制F塔的流通阀门f3和D塔的流通阀门d3打开，用于给D塔充压； 所述PLC控制器控制E塔的废气罐出气口阀门e5打开，使得E塔排废气； 所述PLC控制器分别控制E塔的废气罐出气口阀门e5、F塔的流通阀门f3、D塔的流通阀门d3、B塔的产品气出气口阀门b1、B塔的进气口阀门b4、A塔的流通阀门a2、C塔的流通阀门c2在设定时间值后全部关闭； 步骤15、判断步骤14中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤16；否则，执行步骤34； 步骤16、六个吸附塔进行C塔充压循环工作： 所述PLC控制器分别控制A塔的流通阀门a3和D塔的流通阀门d3打开，用于给D塔充压； 所述PLC控制器控制B塔的进气口阀门b4打开，使得B塔进气，同时控制B塔的产品气出气口阀门b1打开，使得B塔出产品气； 所述PLC控制器控制C塔的产品气出气口阀门c1打开，用于给C塔充压； 所述PLC控制器分别控制F塔的流通阀门f2和E塔的流通阀门e2打开，用于给E塔冲洗； 所述PLC控制器分别控制F塔的流通阀门f2、E塔的流通阀门e2、C塔的产品气出气口阀门c1、B塔的产品气出气口阀门b1、B塔的进气口阀门b4、A塔的流通阀门a3、D塔的流通阀门d3在设定时间值后全部关闭； 步骤17、判断步骤16中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤18；否则，执行步骤34； 步骤18、六个吸附塔进行C塔吸附循环工作： 所述PLC控制器分别控制A塔的流通阀门a3和E塔的流通阀门e3打开，用于给E塔充压； 所述PLC控制器分别控制B塔的流通阀门b2和D塔的流通阀门d2打开，用于给D塔充压； 所述PLC控制器控制C塔的进气口阀门c4打开，使得C塔进气，同时控制C塔的产品气出气口阀门c1打开，使得C塔出产品气； 所述PLC控制器控制F塔的废气罐出气口阀门f5打开，用于F塔排气； 所述PLC控制器分别控制F塔的废气罐出气口阀门f5、C塔的产品气出气口阀门c1、C塔的进气口阀门c4、B塔的流通阀门b2、D塔的流通阀门d2、A塔的流通阀门a3、E塔的流通阀门e3在设定时间值后全部关闭； 步骤19、判断步骤18中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤20；否则，执行步骤34； 步骤20、六个吸附塔进行D塔充压循环工作： 所述PLC控制器分别控制A塔的流通阀门a2和F塔的流通阀门f2打开，用于给F塔冲洗； 所述PLC控制器分别控制B塔的流通阀门b3和E塔的流通阀门e3打开，用于给E塔充压； 所述PLC控制器控制C塔的进气口阀门c4打开，使得C塔进气，同时控制C塔的产品气出气口阀门c1打开，使得C塔出产品气； 所述PLC控制器控制D塔的产品气出气口阀门d1打开，使得D塔充压； 所述PLC控制器分别控制D塔的产品气出气口阀门d1、C塔的产品气出气口阀门c1、C塔的进气口阀门c4、B塔的流通阀门b3、E塔的流通阀门e3、A塔的流通阀门a2、F塔的流通阀门f2在设定时间值后全部关闭； 步骤21、判断步骤20中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤22；否则，执行步骤34； 步骤22、六个吸附塔进行D塔吸附循环工作： 所述PLC控制器控制A塔的废气罐出气口阀门a5打开，用于给A塔排气； 所述PLC控制器分别控制B塔的流通阀门b3和F塔的流通阀门f3打开，用于给F塔充压； 所述PLC控制器分别控制C塔的流通阀门c2和E塔的流通阀门e2打开，用于给E塔充压； 所述PLC控制器控制D塔的进气口阀门d4打开，使得D塔进气，同时控制D塔的产品气出气口阀门d1打开，使得D塔出产品气； 所述PLC控制器分别控制D塔的产品气出气口阀门d1、D塔的进气口阀门d4、C塔的流通阀门c2、E塔的流通阀门e2、B塔的流通阀门b3、F塔的流通阀门f3、A塔的废气罐出气口阀门a5在设定时间值后全部关闭； 步骤23、判断步骤22中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤24；否则，执行步骤34； 步骤24、六个吸附塔进行E塔充压循环工作： 所述PLC控制器分别控制B塔的流通阀门b2和A塔的流通阀门a2打开，用于给A塔冲洗； 所述PLC控制器分别控制C塔的流通阀门c3和F塔的流通阀门f3打开，用于给F塔充压； 所述PLC控制器控制D塔的进气口阀门d4打开，使得D塔进气，同时控制D塔的产品气出气口阀门d1打开，使得D塔出产品气； 所述PLC控制器控制E塔的产品气出气口阀门e1打开，使得E塔进行充压； 所述PLC控制器分别控制E塔的产品气出气口阀门e1、D塔的产品气出气口阀门d1、D塔的进气口阀门d4、C塔的流通阀门c3、F塔的流通阀门f3、B塔的流通阀门b2、A塔的流通阀门a2在设定时间值后全部关闭； 步骤25、判断步骤24中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤26；否则，执行步骤34； 步骤26、六个吸附塔进行E塔吸附循环工作： 所述PLC控制器分别控制C塔的流通阀门c3和A塔的流通阀门a3打开，用于给A塔充压； 所述PLC控制器控制B塔的废气罐出气口阀门b5打开，用于给B塔排气； 所述PLC控制器分别控制D塔的流通阀门d2和F塔的流通阀门f2打开，用于给F塔充压； 所述PLC控制器控制E塔的进气口阀门e4打开，使得E塔进气，同时控制E塔的产品气出气口阀门e1打开，使得E塔出产品气； 所述PLC控制器分别控制E塔的产品气出气口阀门e1、E塔的进气口阀门e4、D塔的流通阀门d2、F塔的流通阀门f2、B塔的废气罐出气口阀门b5、C塔的流通阀门c3、A塔的流通阀门a3在设定时间值后全部关闭； 步骤27、判断步骤26中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤28；否则，执行步骤34； 步骤28、六个吸附塔进行F塔充压循环工作： 所述PLC控制器分别控制D塔的流通阀门d2和A塔的流通阀门a2打开，用于给A塔充压； 所述PLC控制器分别控制C塔的流通阀门c3和B塔的流通阀门b3打开，用于给B塔冲洗； 所述PLC控制器控制E塔的进气口阀门e4打开，使得E塔进气，同时控制E塔的产品气出气口阀门e1打开，使得E塔出产品气； 所述PLC控制器控制F塔的产品气出气口阀门f1打开，使得F塔充压； 所述PLC控制器分别控制D塔的流通阀门d2、A塔的流通阀门a2、C塔的流通阀门c3、B塔的流通阀门b3、E塔的产品气出气口阀门e1、E塔的进气口阀门e4、F塔的产品气出气口阀门f1在设定时间值后全部关闭； 步骤29、判断步骤28中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤30；否则，执行步骤34； 步骤30、六个吸附塔进行F塔吸附循环工作： 所述PLC控制器分别控制E塔的流通阀门e3和A塔的流通阀门a3打开，用于给A塔充压； 所述PLC控制器分别控制D塔的流通阀门d2和B塔的流通阀门b2打开，用于给B塔充压； 所述PLC控制器控制C塔的废气罐出气口阀门c5打开，用于给C塔排气； 所述PLC控制器控制F塔的进气口阀门f4打开，使得F塔进气，同时控制F塔的产品气出气口阀门f1打开，使得F塔出产品气； 所述PLC控制器分别控制F塔的产品气出气口阀门f1、F塔的进气口阀门f4、C塔的废气罐出气口阀门c5、D塔的流通阀门d2、B塔的流通阀门b2、E塔的流通阀门e3、A塔的流通阀门a3在设定时间值后全部关闭； 步骤31、判断步骤30中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤32；否则，执行步骤34； 步骤32、六个吸附塔进行A塔充压循环工作： 所述PLC控制器控制F塔的进气口阀门f4打开，使得F塔进气，同时控制F塔的产品气出气口阀门f1打开，使得F塔出产品气； 所述PLC控制器控制A塔的产品气出气口阀门a1打开，使得A塔充压； 所述PLC控制器分别控制E塔的流通阀门e2和B塔的流通阀门b2打开，用于给B塔充压； 所述PLC控制器分别控制D塔的流通阀门d3和C塔的流通阀门c3打开，用于给C塔冲洗； 所述PLC控制器分别控制F塔的产品气出气口阀门f1、F塔的进气口阀门f4、A塔的产品气出气口阀门a1、E塔的流通阀门e2、B塔的流通阀门b2、D塔的流通阀门d3、C塔的流通阀门c3在设定时间值后全部关闭； 步骤33、判断步骤32中阀门在设定时间值后是否全部关闭，若关闭，则执行步骤10；否则，执行步骤34； 步骤34、关闭所有阀门并停止控制，并将异常信号传输给所述报警模块进行报警； 步骤35、判断所述产品罐4内气体产量是否低于目标产量L；若低于，则执行步骤10；若否则，表示完成低浓度瓦斯的提浓，并停止工作。

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