袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾。本文是一篇中級(jí)工程師論文發(fā)表范文，主要論述了袋式除塵器控制系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
　　摘要:通過分析袋式除塵器工作原理和煙氣除塵過程，改進(jìn)傳統(tǒng)矩陣控制電路，節(jié)省PLC的控制點(diǎn)數(shù)，降低成本;檢測(cè)溫度壓力故障，提高運(yùn)行可靠性;采用可調(diào)控制點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)量除塵室和脈沖閥的通用控制。

　　【關(guān)鍵詞】矩陣控制,可調(diào)控制點(diǎn)數(shù),脈沖電磁閥,故障檢測(cè)

　　1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

　　1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

　　本文設(shè)計(jì)的袋式除塵系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、除塵器本體、布袋、風(fēng)機(jī)及溫度、壓力等檢測(cè)儀表組成。除塵器總共有4個(gè)除塵器室，每除塵器室安裝10個(gè)脈沖電磁閥，共計(jì)40個(gè);每個(gè)除塵器室配1個(gè)進(jìn)氣和1個(gè)出氣氣動(dòng)閥，共計(jì)8個(gè);旁路提升閥1個(gè)。脈沖袋式除塵器的除塵過程由過濾、清灰和排灰三個(gè)環(huán)節(jié)組成。含塵氣體從袋式除塵器入口進(jìn)入后，由導(dǎo)氣管進(jìn)入各除塵室，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉室過濾區(qū)，過濾后的潔凈氣體透過除塵濾袋經(jīng)上箱體、提升閥、排風(fēng)管排出。隨著過濾工作的進(jìn)行，當(dāng)濾袋表面積塵達(dá)到一定厚度時(shí)，由定時(shí)控制程序關(guān)閉進(jìn)出氣提升閥，當(dāng)前除塵室停止過濾轉(zhuǎn)為清灰狀態(tài)，逐次打開本室脈沖電磁閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵，清灰完成后再進(jìn)入過濾工作狀態(tài)。各除塵室周期循環(huán)切換過濾和清灰工作狀態(tài)。落入灰斗中的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后，利用輸灰系統(tǒng)送出。

　　1.2 系統(tǒng)功能

　　(1)過濾清灰控制�？刂品绞讲捎米詣�(dòng)模式和手動(dòng)模式(調(diào)試或檢測(cè))。系統(tǒng)循環(huán)�[灰設(shè)置了6個(gè)定時(shí)器。脈沖閥噴吹間隔時(shí)間1-60s連續(xù)可調(diào);脈沖寬度0.1-1s連續(xù)可調(diào);清灰循環(huán)間隔時(shí)間0-120min連續(xù)可調(diào);除塵室�[灰間隔時(shí)間0-120min連續(xù)可調(diào);除塵室進(jìn)出氣閥關(guān)閉延時(shí)0-20s連續(xù)可調(diào);除塵室進(jìn)出氣閥開啟延時(shí);0-20s連續(xù)可調(diào)。系統(tǒng)正常運(yùn)行為自動(dòng)運(yùn)行，初次運(yùn)行從1號(hào)室開始�[灰，按照噴吹間隔時(shí)間依次觸發(fā)各個(gè)脈沖閥，按照�[灰間隔時(shí)間依次對(duì)各室�[灰，一個(gè)周期�[灰完成后，按照循環(huán)間隔時(shí)間啟動(dòng)下一周期�[灰。

　　(2)溫度故障檢測(cè)與控制。在生產(chǎn)穩(wěn)定工作時(shí)進(jìn)入除塵器的煙氣溫度在100～160℃之間。當(dāng)煙氣溫度低于70℃時(shí)，易造成濾袋結(jié)露，加速濾袋的腐蝕、損壞;當(dāng)進(jìn)入煙氣溫度高于160℃時(shí)，會(huì)造成濾袋壽命降低或損毀。煙氣溫度在正常工作范圍之外時(shí)，一方面調(diào)整工況，控制開啟冷風(fēng)閥降溫;另一方面檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，處理問題。當(dāng)煙氣溫度超過濾袋的允許范圍，程序采取緊急措施，關(guān)閉各室進(jìn)出氣閥，打開旁路系統(tǒng)，確保濾袋安全，保證安全生產(chǎn)。

　　(3)壓力故障檢測(cè)。在生產(chǎn)穩(wěn)定工作時(shí)除塵器進(jìn)出口煙氣壓力差在800―2000Pa之間。壓差過大則說明進(jìn)出布袋壓力的差過大，原因可能是布袋灰過多，可以通過多震動(dòng)清灰;壓差過小則說明進(jìn)出布袋壓力的差過小，原因可能是布袋破漏，通過檢漏儀檢測(cè)排放濃度，切換除塵室工作查找破漏除塵袋。

　　2 系統(tǒng)控制方案

　　除塵器控制系統(tǒng)采用西門子PLC作為控制核心，國產(chǎn)觸摸屏作為人機(jī)交互界面，輸出經(jīng)過中間繼電器隔離控制脈沖閥。系統(tǒng)整體控制方案如圖1所示。脈沖閥控制是除塵器控制系統(tǒng)的主要任務(wù)。

　　一般袋式除塵器有若干個(gè)除塵室(數(shù)量設(shè)為A)，每個(gè)除塵室有若干個(gè)脈沖電磁閥(數(shù)量設(shè)為B)。布袋除塵器清灰使用的脈沖電磁閥總數(shù)為除塵室的數(shù)量乘以每個(gè)室脈沖閥的數(shù)量(數(shù)量為AxB)。采用傳統(tǒng)控制方式設(shè)計(jì)，每個(gè)脈沖電磁閥獨(dú)立對(duì)應(yīng)1個(gè)PLC輸出點(diǎn)，則除塵器需要AxB個(gè)PLC輸出點(diǎn)。脈沖布袋除塵器的清灰電磁閥越多，其占用PLC的輸出點(diǎn)越多，使整個(gè)控制系統(tǒng)線路復(fù)雜、造價(jià)昂貴。根據(jù)除塵器的工作特點(diǎn)，所有脈沖電磁閥每次只有1只工作，將脈沖電磁閥按清灰倉室分成A組，每組B只，則可采用AxB的矩陣控制電路來完成脈沖電磁閥的控制，占用PLC的輸出點(diǎn)為A+B個(gè)。當(dāng)A>2，B>2時(shí)，A+B　　其工作原理是：當(dāng)1號(hào)室清灰時(shí)，1號(hào)室脈沖閥選擇繼電器KM1接通，脈沖控制繼電器K1到K10依次接通斷開，1號(hào)室的脈沖閥依次通電工作，當(dāng)1號(hào)室清灰完后，繼電器KM1斷開，K1到K10都不會(huì)接通。接著，2號(hào)室清灰，控制過程同1號(hào)室。依次類推，所有除塵室清灰完后，進(jìn)入下一個(gè)清灰循環(huán)。

　　由于脈沖閥是感性負(fù)載，為防止脈沖閥線圈斷電產(chǎn)生的瞬間高壓對(duì)其他電氣設(shè)備產(chǎn)生損壞，需要在每只電磁閥線圈兩端并聯(lián)二極管IN4007續(xù)流。在實(shí)際的電路控制中，除了正�？刂苹芈�，續(xù)流二極管與脈沖電磁閥構(gòu)成不正常的閉合環(huán)路，不僅會(huì)引起脈沖閥的誤動(dòng)作，而且縮短繼電器與電磁閥的使用壽命。針對(duì)此問題，在每只脈沖閥線圈前段串入1只二極管IN4007，保證通過回路中的電流只能正向流通，而不能構(gòu)成閉合的環(huán)路，可以有效防止脈沖閥誤導(dǎo)通。為簡化接線提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，可以把二極管電路制作成電路板，也可以采用帶有二極管的接線端子臺(tái)。除塵器有4個(gè)以下除塵室時(shí)，也可以采用4開觸點(diǎn)繼電器隔離同序號(hào)脈沖閥公共端，如圖3所示。脈沖控制繼電器每個(gè)常開觸點(diǎn)接1路脈沖閥，任意1個(gè)脈沖控制繼電器接通，除了正常控制回路，其它脈沖閥不構(gòu)成回路。

　　3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

　　PLC程序設(shè)計(jì)采用子程序設(shè)計(jì)方法，將各功能設(shè)計(jì)為獨(dú)立的模塊。袋式除塵器根據(jù)實(shí)際需求的不同，設(shè)計(jì)的除塵室和脈沖閥數(shù)量不一樣。在設(shè)計(jì)PLC控制程序時(shí)，采用可調(diào)控制點(diǎn)數(shù)模板式設(shè)計(jì)方法，可以快速為不同數(shù)量脈沖閥的除塵器設(shè)計(jì)控制程序。程序采用計(jì)數(shù)和移位運(yùn)算，控制矩陣電路，只需要設(shè)置除塵室和脈沖閥的數(shù)量，修改輸入輸出對(duì)應(yīng)控制點(diǎn)數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同點(diǎn)數(shù)除塵器的控制。

　　考慮后期進(jìn)行數(shù)字化智能工廠建設(shè)，除塵器控制系統(tǒng)能夠?qū)�接信息系統(tǒng)，程序預(yù)留配置modbus和profibus dp協(xié)議接口。與信息系統(tǒng)對(duì)接后，運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過通訊線路傳到集控中心，集控系統(tǒng)可對(duì)除塵器運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)挖掘分析，優(yōu)化除塵系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。

　　觸摸屏人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)為多窗口界面，主要有系統(tǒng)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)顯示、報(bào)警等界面。操作員在參數(shù)界面查看設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。在正常運(yùn)行狀況下，界面顯示控制系統(tǒng)的狀態(tài)，如布袋除塵室�[灰、氣動(dòng)閥及脈沖閥運(yùn)行狀態(tài)等。當(dāng)運(yùn)行參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)，會(huì)提示報(bào)警信息，便于操作人員進(jìn)行故障分析和處理。

　　4 結(jié)束語

　　在該脈沖布袋除塵器中，采用矩陣控制電路，利用繼電器4個(gè)觸點(diǎn)分別控制各室脈沖閥，簡化了控制線路，降低了成本，提高了運(yùn)行的可靠性。可調(diào)控制點(diǎn)數(shù)模板式設(shè)計(jì)方法，快速為多臺(tái)不同脈沖閥數(shù)量的除塵器設(shè)計(jì)程序，縮短了同類型產(chǎn)品的研制周期。友好的人機(jī)交互界面，提高了工作效率。該控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中穩(wěn)定可靠，效果良好。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)(第3版)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2013(08).

　　[2]王華忠.監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)及其應(yīng)用(第2版)[M].電子工業(yè)出版社，2012(09).

　　[3]陳國芳.袋式除塵器狀態(tài)清灰技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2013(10).
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