脈沖清灰袋式除塵器電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì) 脈沖清灰袋式除塵器 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 

2、 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　  誠(chéng)信聲明 本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，

3、在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。 本人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文）題目： 脈沖清灰袋式除塵器電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系部： 專業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師（含職稱）： 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 1．設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo) 在對(duì)脈沖清灰袋式除塵器的結(jié)構(gòu)

4、與工作原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出其電氣控制系統(tǒng)，采用PLC作為電氣控制系統(tǒng)的核心，編制程序并進(jìn)行調(diào)試，并分析結(jié)果。 通過對(duì)脈沖清灰袋式除塵器電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加深對(duì)脈沖清灰袋式除塵器原理的理解，通過這次設(shè)計(jì)鍛煉分析能力，提高解決問題實(shí)踐能力，熟悉PLC在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用。 2．設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容 （1）脈沖清灰袋式除塵器結(jié)構(gòu)與原理分析 （2）脈沖清灰袋式除塵器電控系統(tǒng)配置 （2）PLC輸入、輸出配置及控制程序 （3）調(diào)試程序，分析結(jié)果。 3．主要參考文獻(xiàn) [1]? 侯大剛、胡建鵬、梁顯文，LMC低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)[J]新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),2004,(

5、增刊):52-55 [2]? 徐平安、李青、田立忠，?高溫高效噴吹式袋收塵器在水泥廠的應(yīng)用[A]中硅會(huì)環(huán)境保護(hù)分會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].80-85 ?[3] 周杰，唐必光，吳斐．大型袋式除塵器在火電廠煙氣除塵中的應(yīng)用前景【J】．發(fā)電設(shè)備，2004．6：364—366 [4] 朱燕．袋式除塵器在火電廠的應(yīng)用分析【J】．山西電力，2004，5：45．47 [5] 楊玉軍．袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用叨．電力建設(shè)，2004，25(10)：14．16 [6] 宋頤，李雙葉，趙世雄．脈沖袋式除塵器清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)【J】．山西機(jī)械，2002，3：17—19 [7] 劉建華，賈云升，江家輝

6、．脈沖袋式除塵器的清灰及檢測(cè)技術(shù)【J】．中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2008，l：36—39 [8] 郝文閣，石偉，丁妹，趙光玲，裴瑩瑩．氣箱式脈沖袋式除塵器清灰技術(shù)【J】．環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，28(3)：464-467 [9] 張超．火電廠除灰閥門PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【D】．北京：華北電力大學(xué)，2002． [10] 吳中俊，黃永紅.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [11] 雷聲.電力控制與PLC應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [12] 廖長(zhǎng)初.可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用.重慶：重慶大學(xué)出版社，2001 [13] 盧巧.歐姆龍PLC編程指令與梯形圖快速

7、入門.北京：電子工業(yè)出版社，2010 [14] 皮特魯澤拉（美）.Programmable Logic Controllers.北京：人民郵電出版社，1999 [15] H.J.White.In dustrial ectrostatic Precipitation.Addison-Wesley.ReadinMass.1963 4．進(jìn)度安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱相關(guān)資料 設(shè)計(jì)開始后的1周 2 開題報(bào)告答辯 設(shè)計(jì)開始后的2周 3 脈沖清灰袋式除塵器結(jié)構(gòu)與原理分析 設(shè)計(jì)開始后的3-5周 4 脈沖清灰袋式除塵器電控系統(tǒng)配置 設(shè)

8、計(jì)開始后的6-8周 5 調(diào)試程序，撰寫論文，做PPT，準(zhǔn)備答辯 設(shè)計(jì)開始后的9-14周 注：一式4份，系部、指導(dǎo)教師各1份、學(xué)生2份：[畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）]及答辯評(píng)分表各一份 畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴(yán)，排放濃度由200mg/m降為50mg/m，很多小型電廠因排放達(dá)不到環(huán)保要求，被迫停產(chǎn)。研究開發(fā)技術(shù)先進(jìn)、具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的小型袋式除塵器具有重要的意義。 論文介紹了袋式除塵器在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，概述了不同除塵方式的特點(diǎn)，詳細(xì)分析了脈沖袋式除塵器的結(jié)構(gòu)、工作原理和工藝流程，系統(tǒng)的介紹、總體設(shè)計(jì)、硬

9、件、軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試。 對(duì)袋式除塵器控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真測(cè)試，運(yùn)行效果良好。 關(guān)鍵字：脈沖袋式除塵器，PLC控制，除塵方式，仿真試驗(yàn) ABSTRACT With the higher and higher requirement on the environmental protectionstandards，some small power plants have to stop production because they can not meet the environ mental requirem

10、ent，because the releasing concentration decreases from 200mg/m to 50mg/m．Thus，it is quite meaningful to develop the advancedminiature bag filters which have high market competitive ability． In this paper，the author briefly introduces the studies on bag filters at home and on abroad，illustrates the

11、features of different filtering methods，and analyzes the structure，working principle and technological process of pulse bag filters and the overall design, hardware, software design，the debugging. The control system of the bag filter is simulated and the operation effect is good. Key words: Pulse

12、 Packs Dust Catcher，PLC Control，filtering methods，simulate II 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 安裝除塵設(shè)備的目的 1 1.2 袋式除塵器在電廠的應(yīng)用情況 2 1.3 除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3.1 除塵方式 2 1.3.2 電除塵和袋式除塵的比較 3 第2章 PLC的介紹 4 2.1 PLC技術(shù)在除塵器中的應(yīng)用 5 2.1.1 PLC的發(fā)展及特點(diǎn) 5 2.1.2 PLC的優(yōu)點(diǎn) 5 2.2 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較 6 第3章 脈沖清灰袋式除塵器 7

13、3.1 脈沖清灰袋式除塵器的結(jié)構(gòu) 8 3.2 工作原理 9 第4章 總體控制系統(tǒng) 10 4.1 控制系統(tǒng) 11 4.1.1 組成 11 4.1.2 主要控制功能 11 4.2 清灰系統(tǒng) 12 4.2.1 清灰原理 12 4.2.2 噴吹動(dòng)作流程 12 4.3 清灰檢測(cè) 13 第5章 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 13 5.1 電控系統(tǒng)配置 14 5.2 系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài) 15 5.3 煙氣檢測(cè)控制系統(tǒng) 16 5.4 除塵噴吹控制系統(tǒng) 16 第6章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 17 6.1 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 18 6.2 歐姆龍CX Programmer編程軟件的介紹 18 6.2.1

14、CX-P編程軟件的主要功能 18 6.2.2 CX-P編程軟件的使用 20 6.3 控制系統(tǒng)的程序框圖 20 6.4 控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì) 21 6.5 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)論 31 6.5.1 仿真測(cè)試 32 6.5.2 結(jié)論 32 參考文獻(xiàn) 33 致謝 34 附錄 35 第1章 緒論 1.1 安裝除塵設(shè)備的目的 在國(guó)內(nèi)的工業(yè)除塵設(shè)備制造行業(yè)、以及廣大的除塵設(shè)備用戶中，普遍存在一種誤解，即除塵設(shè)備并非主要的生產(chǎn)設(shè)備。安裝除塵設(shè)備的主要目的，僅僅是為了達(dá)到環(huán)保執(zhí)法單位的要求，從而減少企業(yè)的排污費(fèi)用負(fù)擔(dān)、保證企業(yè)的正常生產(chǎn)。 但事實(shí)上，

15、在更多的行業(yè)中，除塵設(shè)備的確是主要的產(chǎn)品生產(chǎn)加工設(shè)備。在這些生產(chǎn)工序中，除塵設(shè)備的效率將直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)量。這些除塵設(shè)備的主要功能是在各道工序中對(duì)粉末產(chǎn)品進(jìn)行回收，回收后的粉末經(jīng)過進(jìn)一步的加工處理將作為成品推出市場(chǎng)。這些工業(yè)包括水泥、碳黑、石棉、塑料、石灰、陶瓷、制藥、糧食、奶粉、煙草、有色金屬冶煉、稀有土礦加工等等。除塵設(shè)備在以上各行業(yè)的應(yīng)用中，普遍稱為收塵器。 在另一種需要高效率除塵設(shè)備的工業(yè)領(lǐng)域中，除塵設(shè)備的主要用途是保障產(chǎn)品質(zhì)量、保護(hù)下一道工序生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)作，以及保護(hù)廠區(qū)內(nèi)生活環(huán)境和員工的身體健康。例如：電子制造業(yè)的真空房、醫(yī)院、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等無塵環(huán)境的進(jìn)氣通風(fēng)口除塵；燃?xì)廨?/p>

16、機(jī)（GTS）的入口氣體過濾；空分凈化；回收高爐煤氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)（TRT）系統(tǒng)前的氣體凈化，以及車間內(nèi)燒焊、噴沙、噴涂氣體和焚化爐有毒氣體的凈化除塵等等。以上各種除塵和凈化設(shè)備的應(yīng)用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跨越一個(gè)企業(yè)對(duì)國(guó)家的環(huán)保責(zé)任，同時(shí)也涉及到企業(yè)對(duì)其職工應(yīng)承擔(dān)的勞保責(zé)任，對(duì)其生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用維護(hù)以及建立保證產(chǎn)品質(zhì)量的現(xiàn)代化管理制度。如果除塵設(shè)備在以上工序中失效，將導(dǎo)致企業(yè)蒙受巨大的時(shí)間，金錢和名譽(yù)損失。 在中國(guó)進(jìn)入WTO以后，國(guó)內(nèi)對(duì)大氣排放要求將會(huì)逐漸與歐美各國(guó)的排放水平接軌。目前，歐共體的平均排放要求是低于20mg/m。如果需要達(dá)到此水平，應(yīng)用目前的科技也只有采用高效的濾袋除塵器。因此，國(guó)內(nèi)各有關(guān)環(huán)保組織正

17、在大力呼吁和推廣濾袋除塵器代替靜電除塵器，應(yīng)用在電廠燃煤鍋爐的除塵系統(tǒng)上。 最后，根據(jù)2000年9月1日實(shí)施的《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》中第十四、十五條規(guī)定，國(guó)家將按照各企業(yè)的大氣污染物排放總量征收排污費(fèi)。只有使用高效率、高質(zhì)量的除塵設(shè)備才能夠長(zhǎng)期為企業(yè)節(jié)省排污費(fèi)用。 由上可見，除塵設(shè)備并不僅僅是一種輔助設(shè)備。它在各種工業(yè)環(huán)境中，將對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，生產(chǎn)運(yùn)作費(fèi)用，廠房?jī)?nèi)外環(huán)境，以及職員的安全和設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)起到關(guān)鍵性作用。 1.2 袋式除塵器在電廠的應(yīng)用情況 環(huán)境保護(hù)現(xiàn)在已成為全世界的一個(gè)重要課題。我國(guó)是以煤炭為主要能源的國(guó)家之一，資源的國(guó)情決定我國(guó)能源結(jié)構(gòu)是以火電為主、水

18、電為輔、核電風(fēng)能作補(bǔ)充，電力結(jié)構(gòu)發(fā)展很不平衡。預(yù)計(jì)在近十年內(nèi)火力發(fā)電所占的比重仍將在70％以上。如果我國(guó)要保持7％的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度，每年就要新增裝機(jī)容量約25000MW，其中，火電廠要新增裝機(jī)約18000MW。新增的燃煤鍋爐每年耗標(biāo)準(zhǔn)煤約5000萬噸，這將產(chǎn)生大量含塵煙氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90％二氧化硫、67％氮氧化物、70％煙塵排放量來自于煤炭的燃燒。其中，燃煤電站、燃煤工業(yè)鍋爐、燃煤爐窯等煙氣排放污染問題最為突出。隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，國(guó)家對(duì)煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)也將越來越嚴(yán)格，因此，這些含塵煙氣都要經(jīng)過高效除塵器處理后才能夠排放。從目前的技術(shù)來看，靜電除塵器和袋式除塵器

19、將分享這塊市場(chǎng)，但是一批老除塵器會(huì)改造成袋式除塵器，預(yù)計(jì)今后袋式除塵器將會(huì)得到較大的發(fā)展隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高以及袋式除塵技術(shù)的不斷發(fā)展，袋式除塵器在火電廠鍋爐中應(yīng)用潛力很大，具有廣闊的發(fā)展空間。我國(guó)的火電廠大型燃煤鍋爐除塵，是高效除塵設(shè)備的巨大市場(chǎng)。由于種種原因，我國(guó)的袋式除塵器在這個(gè)市場(chǎng)還未打開局面，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家火電廠除塵、脫硫，袋式除塵器占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，特別是澳大利亞火電廠除塵，絕大多數(shù)都采用袋式除塵器，運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。目前我國(guó)對(duì)煙氣中的S0加強(qiáng)控制，粉塵比電阻上升，使得電除塵器的應(yīng)用變得困難和不經(jīng)濟(jì)，袋式除塵器成為合理的選擇。 1.3 除塵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)從上世紀(jì)50年代

20、，特別是從改革開放以來，廣泛引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)除塵技術(shù)，并通過進(jìn)一步開發(fā)研制取得了迅猛的發(fā)展，目前已接近世界先進(jìn)水平。 1.3.1 除塵方式 除塵的方式很多，根據(jù)原理的不同可大體分為靜電式除塵、液體除塵、濾袋除塵，現(xiàn)在應(yīng)用最多的是濾袋除塵器和電除塵器。電除塵器當(dāng)前國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)主要在以下幾個(gè)方面：泛比電阻電除塵器技術(shù)、移動(dòng)電極電除塵器技術(shù)、薄膜電除塵器技術(shù)、層流．電凝聚技術(shù)。濾袋除塵根據(jù)壓力的不同，可分為正壓除塵和負(fù)壓除塵，但目前我國(guó)普遍采用負(fù)壓除塵。袋式除塵器有脈沖噴吹式、長(zhǎng)袋低壓脈沖式、分室引射脈沖式、濾簡(jiǎn)脈沖噴吹式、扁袋脈沖噴吹式、回轉(zhuǎn)反吹式、氣箱脈沖式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1.3.2

21、 電除塵和袋式除塵的比較 國(guó)家對(duì)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴(yán)，目前《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GBl3223—200X版已經(jīng)由國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布，第三時(shí)段煙氣允許排放濃度由原標(biāo)準(zhǔn)的200mg／m降為50mg／m。該標(biāo)準(zhǔn)不但提高了煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且加強(qiáng)了硫化物排放的限制，這將導(dǎo)致普遍應(yīng)用石灰石進(jìn)行爐內(nèi)脫硫的循環(huán)流化床鍋爐；同時(shí)，煤粉爐也會(huì)采用向爐膛或煙道中加入脫硫劑的各種干法或半干法脫硫措施以降低S02的排放。這些脫硫措施將會(huì)增加煙氣中的粉塵濃度，提高煙塵的比電阻。針對(duì)上述實(shí)際情況，對(duì)電除塵器和袋式除塵器作以下比較。 (1)電除塵器的特點(diǎn) 優(yōu)勢(shì)： ①除塵效率高，可達(dá)99％以上。 ②煙氣通

22、過設(shè)備的壓力損失低，一般大約只有幾十毫米水柱。 ③可以適用較廣的溫度范圍(從露點(diǎn)到金屬的溫度極限)。 ④對(duì)于亞微米粒子和粗粒子的除塵效率高。 ⑤如果運(yùn)行得當(dāng)，需要的維護(hù)量少。 缺點(diǎn)： ①鍋爐工況和負(fù)荷的變化等影響其凈化效率，導(dǎo)致排放的不穩(wěn)定。 ②除塵效率受粉塵比電阻影響大，煤質(zhì)的改變會(huì)影響其效率。 ③維修時(shí)需要停止設(shè)備的運(yùn)行。 (2)袋式除塵器的特點(diǎn) 優(yōu)勢(shì)： ①除塵效率高，可達(dá)99．99％以上。 ②除塵效率不受粉塵比電阻、濃度、粒度的影響，鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量波動(dòng)對(duì)袋式除塵器的出口的排放濃度影響不大。 ③一般袋式除塵器采用分室結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)中留有裕量，使除塵器可輪換檢

23、修而不影響鍋爐的運(yùn)行。 ④袋式除塵器能更有效地捕集微細(xì)粉塵，除去飛灰中重金屬微粒比靜電除塵器要多。 ⑤附屬設(shè)備較少，技術(shù)要求沒有靜電除塵器那么高。 ⑥結(jié)合噴霧干燥等設(shè)備，可以解決煙氣的S0污染問題。 缺點(diǎn)： ①袋式除塵器對(duì)操作和維護(hù)的要求比較高。 ②鍋爐運(yùn)行中的負(fù)荷不穩(wěn)定，尤其是在點(diǎn)爐、啟動(dòng)、停爐等情況下，煙氣的性質(zhì)也不同，這也會(huì)影響到袋式除塵器的使用壽命。 ③壓力損失較大，一般在1000Pa～1500Pa，甚至更高。若清灰系統(tǒng)失靈，將形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致阻力急劇升高，甚至影響鍋爐運(yùn)行。 第2章 PLC的

24、介紹 2.1 PLC技術(shù)在除塵器中的應(yīng)用 2.1.1 PLC的發(fā)展及特點(diǎn) 在電廠、煉鋼等除塵設(shè)備中，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能獲得好的控制品質(zhì)。目前，在電氣控制領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外普遍采用PLC。特別是最近幾年的冶金行業(yè)中，PLC以其在工業(yè)惡劣環(huán)境下仍能高可靠性工作，及抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)而獲得更為廣泛的使用。PLC將電氣、儀表、控制這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固、體積小巧，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。在先進(jìn)工業(yè)

25、國(guó)家中PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，日益躍居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱(PLC，ROBOT，CAD／CAM)的主導(dǎo)地位。 可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照易于與控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 2.1.2 PLC的優(yōu)點(diǎn) (1)極高的可靠性 由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠(yuǎn)比通用計(jì)算機(jī)所處的環(huán)境差，因此要

26、求PLC具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且應(yīng)能在比較惡劣的運(yùn)行環(huán)境中(如高溫、過電壓、強(qiáng)電磁干擾和高濕度等)長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。 (2)使用方便 ①操作方便：對(duì)PLC的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。 ②編程方便：PLC有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。 ③維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的指示和故障代碼的顯示，或通過編程器和CRT屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除

27、故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。 (3)靈活性高 PLC的靈活性表現(xiàn)在下列三方面： ①編程的靈活性：PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可進(jìn)行編程。 ②擴(kuò)展的靈活性：PLC根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展，它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展單元來擴(kuò)大容量和功能，也可通過多臺(tái)PLC的通信來擴(kuò)大容量和功能。 ③操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。 (4)機(jī)電一體化 PLC是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗

28、干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。 2.2 PLC與其它工業(yè)控制裝置的比較 (1)PLC與繼電器控制系統(tǒng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)是針對(duì)一定的生產(chǎn)機(jī)械、固定的生產(chǎn)工藝而設(shè)計(jì)，采用硬接線方式安裝而成，只能完成既定的邏輯控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)等功能，一旦生產(chǎn)工藝過程改變，繼電器控制系統(tǒng)就必須重新設(shè)計(jì)、重新配線。而PLC由于應(yīng)用了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，各種控制功能是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序并改動(dòng)少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。從適應(yīng)性、可靠性、方便性及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等各方面比較，PLC都有顯著的優(yōu)勢(shì)。因此在用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

29、的過程中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)勢(shì)必被PLC取代。 (2)PLC與集散控制系統(tǒng)的比較 PLC是由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以數(shù)字量的順序控制為主。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信的發(fā)展，PLC在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)調(diào)節(jié)的功能，提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出的規(guī)模，并開始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成以PLC為重要部件的初級(jí)分散型控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)DCS是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，初期的功能以回路調(diào)節(jié)為主，隨著微處理器和單片微機(jī)的出現(xiàn)，它把順序控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、過程控制的模擬量?jī)x表和過程監(jiān)控裝置等有機(jī)結(jié)合在一起，形成了新一代的集散型控制系統(tǒng)。 不論是PLC

30、還是DCS，在發(fā)展過程中，始終是相互滲透，互為補(bǔ)充。新一代的PLC增強(qiáng)了模擬量控制功能，可配置各種智能模塊，它還有PID調(diào)節(jié)功能，可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并能組成分級(jí)控制系統(tǒng)。集散控制系統(tǒng)既有單回路控制功能，也有多回路控制功能，同時(shí)也具有順序控制功能。因此現(xiàn)今的PLC與集散系統(tǒng)的發(fā)展越來越接近，很多生產(chǎn)過程的控制既可用PLC實(shí)現(xiàn)，也可用集散系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 (3)PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是通用微型計(jì)算機(jī)適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)控制要求發(fā)展起來的一種控制設(shè)備。硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高、兼容性強(qiáng)，而軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜、計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制

31、占有優(yōu)勢(shì)。但是，使用工業(yè)控制機(jī)控制生產(chǎn)工藝過程，要求開發(fā)人員具有較高的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)和微機(jī)軟件編程的能力。PLC最初則是針對(duì)工業(yè)順序控制應(yīng)用而發(fā)展來的，硬件結(jié)構(gòu)專用性強(qiáng)，通用性差，很多優(yōu)秀的微機(jī)軟件也不能直接使用，必須經(jīng)過二次開發(fā)。但是，PLC使用了工廠技術(shù)人員熟悉的梯形圖語(yǔ)言編程，易學(xué)易懂，便于推廣應(yīng)用。 從可靠性方面看，PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)上采用整體密封或插件組合型，并采用了一系列抗干擾措施，具有很高的可靠性。而工控機(jī)雖然也能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行，但畢竟是由通用計(jì)算機(jī)發(fā)展而來，在整體結(jié)構(gòu)上要適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境，還要做工作。另一方面，PLC用戶程序是在PLC監(jiān)控程序的

32、基礎(chǔ)上運(yùn)行的，軟件方面的抗干擾措施，在監(jiān)控程序里已經(jīng)考慮很周全，而工控機(jī)用戶程序則必須考慮抗干擾問題，一般的編程人員很難考慮周全。這也是工控機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)比PLC應(yīng)用系統(tǒng)可靠性低的原因。盡管現(xiàn)代PLC在模擬量信號(hào)處理、數(shù)值運(yùn)算、實(shí)時(shí)控制等方面有了很大提高，但在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中，工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專長(zhǎng)。 第3章 脈沖清灰袋式除塵器 脈沖清灰除塵器（又稱行噴吹脈沖）是目前國(guó)際上最普遍、最高效的濾袋除塵器。其特式是在每一個(gè)脈沖閥的出口安裝噴吹管，負(fù)責(zé)對(duì)準(zhǔn)安裝在噴吹孔底下的濾袋進(jìn)行高效脈沖清灰。 優(yōu)點(diǎn)： (1)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝的實(shí)際情況，靈活設(shè)計(jì)在線或

33、離線的高效率均勻清灰系統(tǒng)，克服以上各種清灰方法的不足。 (2)可以根據(jù)工藝需要和系統(tǒng)壓力，選擇高壓或低壓；在線或離線脈沖清灰。 (3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選擇不同尺寸的濾袋和脈沖閥，可靈活設(shè)計(jì)濾袋的分布，制造各種處理風(fēng)量的機(jī)組。 (4)脈沖閥工作壽命一般為5年以上，濾袋是2年以上。 (5)運(yùn)作費(fèi)用低，采用壓縮氣能源噴射引流，保證濾袋底部清灰壓力。 (6)在國(guó)內(nèi)具有大量的成功應(yīng)用實(shí)例。 3.1 脈沖清灰袋式除塵器的結(jié)構(gòu) 某鍋爐煙氣袋式除塵器有兩個(gè)進(jìn)口、兩個(gè)出口，相應(yīng)有兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)（引風(fēng)機(jī)已有控制設(shè)備，不包括在本項(xiàng)目?jī)?nèi)）。除塵器共有 4個(gè)室，每個(gè)室有兩只進(jìn)口提升閥，兩只出口提升閥，1只冷風(fēng)閥；除

34、塵器兩側(cè)各有兩只旁路提升閥；全套除塵器共有14組24只提升閥，這些閥門采用電磁氣閥控制，其線圈電壓DC 24V。 每個(gè)除塵室裝有56只脈沖電磁閥，每只閥控制16只濾袋，共計(jì)896只濾袋。以4只脈沖電磁閥為一組，共有14組。每個(gè)室的煙氣入口和凈氣出口之間裝設(shè)1只差壓傳感器，當(dāng)差壓值達(dá)上限（約900Pa，可調(diào)整）時(shí)，說明濾袋被煙塵堵塞，透氣性已明顯下降，14組脈沖電磁閥按規(guī)定次序逐一通電進(jìn)行噴吹，（噴吹時(shí)間0.2～0.4s，間隔時(shí)間約為20～30s，由PLC控制）直到壓差值恢復(fù)正常值（例如500Pa，可調(diào)整）為止。 除塵器每?jī)蓚€(gè)室有一只大灰斗，裝有一個(gè)灰位上限監(jiān)測(cè)器，當(dāng)存灰達(dá)到上限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)

35、警信號(hào)，提示值班人員及時(shí)清灰，灰位下降后報(bào)警停止。 在兩個(gè)凈氣出口處各裝設(shè)氧量?jī)x（0～21%）O2一只，以監(jiān)測(cè)濾袋工作條件。 在兩個(gè)煙氣進(jìn)口處各裝兩只溫度傳感器，當(dāng)任何一個(gè)測(cè)點(diǎn)的煙氣溫度達(dá)到設(shè)定值（可調(diào)整）時(shí)，應(yīng)采取必要的安全措施，防止濾袋損壞。 每個(gè)除塵室設(shè)有兩只壓縮空氣聯(lián)箱，全套除塵器共有8只聯(lián)箱，壓縮空氣由8 m/min空氣機(jī)供給，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為55kw，在除塵器的壓縮空氣總管上裝1只壓力傳感器，當(dāng)其壓力低于下限（例如0.45Mpa，可調(diào)整）說明壓力不足，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示值班人員采取必要的應(yīng)對(duì)措施。 在煙氣進(jìn)氣口總管及凈氣口總管之間裝設(shè)差壓傳感器一只，以監(jiān)測(cè)全系統(tǒng)運(yùn)行情況。

36、 脈沖袋式除塵器基本結(jié)構(gòu)由氣包、上箱、下箱、灰斗、控制4部分組成。上箱體部分包括：上箱體、出風(fēng)口、噴吹管等；下箱體部分包括：下箱、孔板、濾袋、框架； 灰斗部分包括：灰斗、支腿、進(jìn)風(fēng)口、螺旋輸送器、卸灰閥；控制部分包括：脈沖儀、電磁脈沖閥。 其原理圖如下圖3.1所示： 出風(fēng)口 已凈化的空氣 濾袋 噴吹口 壓縮空氣 進(jìn)風(fēng)口 檢修口 出灰口 氣包 圖3.1 脈沖清灰袋式除塵器原理圖 3.2 工作原理 含塵氣體從袋式除塵器進(jìn)口引入后，通過煙氣分配裝置均勻進(jìn)入濾袋，在此過程中粉塵即被濾袋的外側(cè)所阻擋，經(jīng)過凈化處理的氣體從出口排出，粉塵則附著在濾袋外表面上，當(dāng)粉塵達(dá)到一定厚度

37、時(shí)，電磁脈沖閥開啟，壓縮空氣從濾袋出口處的文丘里噴嘴自上而下吹入濾袋，將吸附在濾袋外表面的粉塵清落到下面的灰斗中，然后由回轉(zhuǎn)排灰閥將粉塵排出，文丘里噴嘴可以 誘導(dǎo)大量的剛被凈化的氣體進(jìn)入袋中，其體積數(shù)倍于噴嘴噴出的壓縮空氣，而且流速很高，形成空氣波，使濾袋口至底部發(fā)生急劇膨脹和沖擊振動(dòng)，具有很強(qiáng)的清灰效果。 除塵器內(nèi)的濾袋分為若干組，每組濾袋的噴射時(shí)間只需0.2～0.5s左右，一組噴射完畢經(jīng)過15～30s左右的間隔時(shí)間后，接著對(duì)下一組進(jìn)行噴射，全部濾袋噴射完畢至下一周期的間隔時(shí)間則根據(jù)濾袋數(shù)量和積灰情況決定。由于濾袋積灰能夠及時(shí)清理，故使得除塵器總是保持良好的工作狀態(tài)。脈沖清灰袋式除塵器需要

38、根據(jù)煙氣的溫度、流量、粉塵濃度和粒度、粘性、酸堿性等等以及場(chǎng)地情況進(jìn)行設(shè)計(jì)配置。 第4章 總體控制系統(tǒng) 4.1 控制系統(tǒng) 4.1.1 組成 一般具有定時(shí)和壓差兩種清灰功能和各種自動(dòng)控制功能。定時(shí)式清灰控制是按人為設(shè)定的時(shí)間順序自動(dòng)控制清灰機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。壓差清灰控制是根據(jù)濾袋外壁沉積粉塵厚度的變化而引起袋式除塵器壓差值的變化實(shí)行自動(dòng)清灰。一般在工況條件穩(wěn)定的狀況下，可按定時(shí)清灰設(shè)置；對(duì)于不同的煙塵工況條件和除塵系統(tǒng)的要求，可按壓差清灰設(shè)置，隨著濾袋外表面阻留的積灰增多，達(dá)到預(yù)定的過濾阻力時(shí)，電磁脈沖閥按照電控儀設(shè)定的程序，

39、進(jìn)行噴吹清灰，可保證除塵器穩(wěn)定運(yùn)行。 其組成如下圖所示： 清灰 輸出 繼電器 卸灰 輸出 繼電器 噴吹電磁閥 卸灰指示燈 卸灰電機(jī)接觸器 清灰指示燈 風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)柜 啟動(dòng)狀態(tài) 電機(jī)啟動(dòng) 清灰控制 邏輯 卸灰控制 邏輯 風(fēng)機(jī)控制 邏輯 清灰 控制 開關(guān) 清灰 控制 開關(guān) 清灰 控制 開關(guān) E8Y-A5C 壓差傳感器 TD200 文本終端 圖4.1 控制系統(tǒng)組成 4.1.2 主要控制功能 （1）布袋清灰可編程序控制 （2）清灰方式

40、分為：現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)和本地自動(dòng)；其中自動(dòng)方式又分為定時(shí)自動(dòng)控制和壓差自動(dòng)控制。 （3）除塵器的卸灰控制 卸灰方式分為：現(xiàn)場(chǎng)本地手動(dòng)卸灰和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)卸灰。 4.2 清灰系統(tǒng) 清灰系統(tǒng)是脈沖袋式除塵器的核心，也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在。清灰系統(tǒng)主要包括檢測(cè)和控制兩部分，其設(shè)計(jì)是否合理決定著除塵器設(shè)計(jì)的成敗。 4.2.1 清灰原理 在進(jìn)入清灰流程中后，需要清灰的艙室關(guān)閉艙口(艙El由提升閥控制)，此艙室暫時(shí)停止除塵。然后，由PLC給脈沖閥信號(hào)后，脈沖閥依次迅速動(dòng)作0．1至0．2秒，這時(shí)，噴吹閥內(nèi)的密封膜片打開，氣包中的壓縮空氣由于壓力作用，從噴吹口迅速噴出，使脈沖閥下面正對(duì)著的濾袋猛地膨脹。壓縮空氣高

41、速地通過濾袋，將積聚在濾袋外壁的粉塵吹落在灰斗中，從而達(dá)到清灰目的。除塵器清灰系統(tǒng)的關(guān)鍵就是要求脈沖閥準(zhǔn)確迅速的動(dòng)作，這樣才能達(dá)到最好的噴吹效果，使濾袋上的灰塵能夠完全清除。而且，在兩個(gè)噴嘴噴吹之間要有一定的時(shí)間間隔，以防止兩個(gè)布袋之間互相干擾。 4.2.2 噴吹動(dòng)作流程 本設(shè)計(jì)的脈沖袋式除塵器有4個(gè)獨(dú)立除塵艙室，每個(gè)艙室有10個(gè)脈沖閥，那么除塵器的脈沖噴吹動(dòng)作流程描述如下： 1室：提升閥l閉合(艙室1關(guān)閉)一等待3秒(確保艙門關(guān)閉緊密)一脈沖閥1噴吹(對(duì)濾袋1進(jìn)行反向噴吹以清除過濾帶上附著的灰塵)一等待1秒一脈沖閥2噴吹一等待1秒一脈沖閥3噴吹一等待1秒??一脈沖閥10噴吹一等待5秒(

42、等待灰塵自然沉降至灰斗)一提升閥1打開(艙室1開啟重新進(jìn)入除塵狀態(tài))一等待下次除塵并激活2艙室清灰 2室：提升閥2閉合(艙室2關(guān)閉)一等待3秒(確保艙門關(guān)閉緊密)一脈沖閥1噴吹(對(duì)濾袋1進(jìn)行反向噴吹以清除過濾帶上附著的灰塵)一等待1秒一脈沖閥2噴吹一等待1秒一脈沖閥3噴吹一等待1秒??一脈沖閥10噴吹一等待5秒(等待灰塵自然沉降至灰斗)一提升閥2打開(艙室2開啟重新進(jìn)入除塵狀態(tài))一等待下次除塵并激活3艙室清灰 3室，4室動(dòng)作流程同上 4室除塵完畢后進(jìn)入清灰間隔期(所有艙室都處于除塵狀態(tài))一等待下次清灰指令發(fā)出(例如時(shí)間定時(shí)，壓差方式，或手動(dòng)指令) 其除塵噴吹動(dòng)作流程見附錄。 4.3

43、清灰檢測(cè) 可采用在線清灰方式和離線清灰方式。 在線清灰：指在進(jìn)行脈沖噴吹時(shí)，濾袋仍然處在過濾煙氣的狀態(tài)。噴吹系統(tǒng)需要采用比較高的噴吹氣流阻擋過濾煙氣，同時(shí)用瞬間的脈沖振蕩使塵餅剝落，進(jìn)入灰斗。在線清灰除塵器內(nèi)部是一個(gè)大空間靜態(tài)氣室，氣流分布比較均勻，使濾料所承受的過濾負(fù)荷變化不太大，這樣可以延長(zhǎng)濾袋使用壽命。 離線清灰系統(tǒng)需要把除塵器內(nèi)部劃分成若干個(gè)密封氣室，每個(gè)氣室花板上的出氣口獨(dú)立安裝擋板以及氣缸、電磁閥等壓縮空氣控制系統(tǒng)。在對(duì)每個(gè)氣室進(jìn)行脈沖清灰前，需要首先控制擋板使這個(gè)氣室不再進(jìn)行煙氣過濾。因此離線清灰構(gòu)造比較復(fù)雜，造價(jià)和維護(hù)量比在線清灰要高。但采用離線清灰方法可減低“二次揚(yáng)塵"

44、，使清灰更加徹底，達(dá)到降低設(shè)備阻力的效果。 本設(shè)計(jì)除塵器采用離線清灰方式。 清灰檢測(cè)包括壓縮空氣過濾系統(tǒng)壓力檢測(cè)；含塵氣體管道內(nèi)壓力、溫度檢測(cè)；脈沖閥狀態(tài)監(jiān)測(cè)；以及壓差檢測(cè)、風(fēng)速檢測(cè)等。 第5章 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 5.1 電控系統(tǒng)配置 在控制室裝設(shè)三臺(tái)電控柜和一套工控機(jī)及19in（1in=25.4mm）彩顯等設(shè)備，對(duì)除塵器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面控制和監(jiān)測(cè)。三臺(tái)電控柜中，一臺(tái)為電源柜，具有雙電源自動(dòng)投切裝置，并裝設(shè)電流、電壓表、空壓機(jī)控制電路以及儲(chǔ)罐壓力數(shù)顯表和閃光報(bào)警儀、其他開關(guān)電器等。兩臺(tái)控制柜門上裝有溫度、差壓，凈氣氧含量數(shù)字儀表，8路閃光報(bào)警儀及噴吹閥指

45、示燈組、操作按鈕、指示燈等，電控系統(tǒng)有“手動(dòng)調(diào)試”、“自動(dòng)運(yùn)行”兩種工作方式： （1）手動(dòng)調(diào)試 控制系統(tǒng)接通電源后，電源柜上AC 220V、DC 24V指示燈亮。電磁氣閥電源開關(guān)應(yīng)全部接通并將柜門上的選擇開關(guān)置于“手動(dòng)調(diào)試”擋位，相應(yīng)黃色指示燈亮。值班人員應(yīng)先啟動(dòng)空壓機(jī)組，為系統(tǒng)提供氣源。 值班人員接通進(jìn)口閥、出口閥、冷風(fēng)閥、旁路閥的控制開關(guān)，相應(yīng)的電磁閥通電，上述閥門便提升到全開位置，柜門上綠色指示燈亮，斷開控制開關(guān)則提升閥處于關(guān)閉位置，相應(yīng)的紅色指示燈亮。 值班人員接通噴吹試驗(yàn)開關(guān)，上方綠色指示燈亮，相應(yīng)的脈沖電磁閥組開始輪流工作，柜門上小型綠色LED指示燈組輪流閃亮，其發(fā)光時(shí)間就

46、是電磁閥接通脈沖電流時(shí)間，十分清晰。 控制柜門上裝設(shè)的凈氣氧含量、除塵室差壓、煙氣入口溫度等數(shù)字顯示儀表指示當(dāng)前數(shù)值，其上、下限可以根據(jù)需要設(shè)定，既直觀，又方便。 電源柜上裝設(shè)壓縮空氣壓力數(shù)顯表，總管差壓數(shù)顯表，3臺(tái)控制柜上各有一只八路閃光報(bào)警控制儀，可以按動(dòng)“試驗(yàn)”按鈕進(jìn)行檢查。 在“手動(dòng)調(diào)試”方式時(shí)，各個(gè)電氣設(shè)備都可以根據(jù)需要獨(dú)立進(jìn)行操作。 （2）自動(dòng)運(yùn)行 接通控制柜電源，并將電源柜門上的選擇開關(guān)置于“自動(dòng)運(yùn)行”擋位，相應(yīng)的藍(lán)色指示燈亮。啟動(dòng)空壓機(jī)組后如儲(chǔ)罐壓力傳感器檢測(cè)的壓縮空氣壓力和4只煙氣進(jìn)口溫度傳感器檢測(cè)的溫度均為正常值，則除塵器4組8只煙氣進(jìn)口提升閥、4組8只凈氣出口提

47、升閥全部打開，4只冷氣閥和4只煙氣旁路閥全部關(guān)閉，此時(shí)除塵器處于正常運(yùn)行狀態(tài)。 濾袋脈沖噴吹用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇定時(shí)或定阻方式，所謂“定時(shí)”，是脈沖電磁閥組按預(yù)定間隔時(shí)間噴吹一周；“定阻”噴吹即是當(dāng)除塵室的差壓值達(dá)上限時(shí)，相應(yīng)的小型LED指示燈組閃亮。還應(yīng)說明的是，當(dāng)某個(gè)除塵室正在進(jìn)行噴吹時(shí)，其余除塵室即使差壓達(dá)到上限，也不能進(jìn)行噴吹，須待這個(gè)除塵室噴吹過程結(jié)束后才能開始。 在自動(dòng)運(yùn)行過程中如需更換某室濾袋時(shí)，只要把該室進(jìn)口，出口提升閥關(guān)閉并將相應(yīng)的電磁氣閥電源開關(guān)斷電即可進(jìn)行作業(yè)。 5.2 系統(tǒng)報(bào)警狀態(tài) 在三臺(tái)控制柜上各有一只8路閃光報(bào)警控制儀，上方有1~4回路紅色報(bào)警燈，下方有5~8回

48、路黃色報(bào)警燈，分別由報(bào)警信號(hào)控制，它們的報(bào)警條件設(shè)定如下： （1）1#電源柜報(bào)警儀設(shè)置： ①壓縮空氣儲(chǔ)罐的壓力低于0.5Pa（可在壓力儀表上調(diào)整） ②備用。 ③系統(tǒng)煙氣總管與凈氣總管之間的壓力大于900Pa（可在儀表上調(diào)整）。 ④備用 ⑤電源A失電。 ⑥電源B失電。 ⑦控制變壓器二次電壓失電。 ⑧24V失電。 （2）2#、3#控制柜報(bào)警儀設(shè)置： ①煙氣溫度達(dá)到第一設(shè)定值220℃（4只溫度儀表設(shè)定值應(yīng)調(diào)至相同值）。 ②煙氣溫度達(dá)到第二設(shè)定值210℃（4只溫度儀表設(shè)定值應(yīng)調(diào)至相同值）。 ③1#室（或3#室）差壓值達(dá)到上限設(shè)定值900Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 ④1#

49、室（或3#室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 ⑤凈氣含氧量達(dá)到8%以上（可在儀表調(diào)整）。 ⑥1#室（或2#室）灰位達(dá)到上限（不可調(diào)整）。 ⑦2#室（或4#室）差壓值達(dá)到上限設(shè)定值900Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 ⑧2#室（或4#室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 任何一處煙氣溫度達(dá)到第二設(shè)定值時(shí)，應(yīng)打開4個(gè)除塵室的冷風(fēng)閥，此時(shí)值班人員應(yīng)密切注意除塵室的運(yùn)行狀情況；達(dá)到第二設(shè)定值時(shí)，應(yīng)立即打開兩組旁路閥，關(guān)閉四組進(jìn)口閥和出口閥，使煙氣直接從引風(fēng)機(jī)排出，防止濾袋溫度過高發(fā)生損壞。 當(dāng)有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，相應(yīng)的報(bào)警燈閃亮，并發(fā)出報(bào)警聲

50、音，提示值班人員采取必要的對(duì)策，值班人員可按下報(bào)警器下方的“消音”按鈕，使聲音停止，但燈光仍然保持到報(bào)警信號(hào)消除為止。如工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也在運(yùn)行，則工控機(jī)相應(yīng)的畫面也有聲光報(bào)警信號(hào)出現(xiàn)。 當(dāng)按下報(bào)警器下方的“試驗(yàn)”按鈕時(shí)，報(bào)警器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，用于檢查該報(bào)警器是否正常。 在鍋爐運(yùn)行過程中除塵器的進(jìn)、出口閥不能關(guān)閉，為此本控制系統(tǒng)備有在線不簡(jiǎn)短電源UPS，其容量為2kV?A/h，當(dāng)工作交流電源突然斷電時(shí)仍能維持PLC及各提升閥的24V控制電源，使提升閥的狀態(tài)保持不變，另外設(shè)有備用交流電源自動(dòng)投入電路，以盡可能縮短交流電源中斷時(shí)間，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。 5.3 煙氣檢測(cè)控制系統(tǒng) 在煙道入口

51、處是以煙氣檢測(cè)控制系統(tǒng)為核心的控制系統(tǒng)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，使除塵器能夠安全高效的運(yùn)行，并且達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，就需要對(duì)進(jìn)入除塵器前煙氣的溫度、濕度、進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)控制，防止過高溫度的煙氣進(jìn)入除塵器，把除塵器的濾袋燒毀。 煙道入口處系統(tǒng)控制方案主要包括兩大部分：風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速模糊控制模塊和噴淋水流量的煙氣控制模塊。 當(dāng)煙氣溫度變化誤差范圍小于10℃，風(fēng)機(jī)通過風(fēng)速控制模塊，采取通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制煙道負(fù)壓模糊控制策略。同時(shí)噴水閥少量噴水，主要提供增濕作用，使水顆粒和煙塵顆粒碰撞，凝聚增體，對(duì)提高除塵效果十分有利。當(dāng)超出這一誤差范圍，風(fēng)機(jī)則進(jìn)入全速運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)應(yīng)跟隨除塵過程中溫度與濕度的變化

52、，通過改變噴水閥門的個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)噴淋水流量，實(shí)現(xiàn)煙氣溫度的智能控制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的專家經(jīng)驗(yàn)劃分得出不同的溫差范圍和濕度變化，以及相應(yīng)的噴水量。以滿足袋式除塵器運(yùn)行在正常的工作溫度中。 5.4 除塵噴吹控制系統(tǒng) 采用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)。由PLC作為控制器，壓差傳感器檢測(cè)濾袋內(nèi)外壓差，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值的時(shí)候，說明布袋上所積灰塵過多，需要啟動(dòng)自動(dòng)清灰程序，噴吹控制系統(tǒng)這時(shí)開始控制脈沖閥工作，對(duì)布袋進(jìn)行噴吹動(dòng)作，使過濾艙室的壓力降低到設(shè)定值以下。 噴吹系統(tǒng)的控制是整個(gè)除塵器除塵流程中最為關(guān)鍵的部分，噴吹控制系統(tǒng)的性能直接影響除塵效果，也關(guān)系到節(jié)能、節(jié)省原料成本等重要技術(shù)指標(biāo)。

53、 第6章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 6.1 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 軟件設(shè)計(jì)主要由兩部分組成，第一部分是按工藝要求對(duì)PLC的幾種工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照生產(chǎn)線的工藝要求和控制規(guī)則，PLC運(yùn)行方式分為自動(dòng)工作和手動(dòng)調(diào)試兩種方式，其中自動(dòng)工作方式又分為定時(shí)和定阻兩種形式。在手動(dòng)調(diào)試狀態(tài)，用戶可以單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)觸點(diǎn)，通過觀察繼電器及其控制的閥門的動(dòng)作與否，來確定設(shè)備相應(yīng)的硬件設(shè)施是否正常。調(diào)試通過后，程序即可進(jìn)入正常運(yùn)行模式，PLC通過檢測(cè)差壓傳感器的測(cè)量值，選擇相應(yīng)的運(yùn)行方式；當(dāng)差壓檢測(cè)值大于設(shè)定上限值時(shí)，選擇差壓方式運(yùn)行。當(dāng)差壓檢測(cè)值小于設(shè)定下限值時(shí)

54、，選擇定時(shí)方式運(yùn)行。異常處理主要為溫度異常，此時(shí)應(yīng)停止運(yùn)行，并開啟相應(yīng)的冷風(fēng)閥，降溫處理后繼續(xù)運(yùn)行。如果為其他異常情況，則程序停止運(yùn)行，直到恢復(fù)正常。 用戶可以根據(jù)需要在各模塊之間切換，監(jiān)控模塊主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度和差壓數(shù)據(jù)的顯示，各控制室及其內(nèi)部各閥的實(shí)時(shí)動(dòng)作，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，冷風(fēng)閥打開與關(guān)閉情況，氣包曲線的變化情況，以及對(duì)下位機(jī)的開關(guān)機(jī)操作。調(diào)試模塊主要完成對(duì)各控制室和室內(nèi)的相應(yīng)閥門的調(diào)試，針對(duì)具體的閥門，判斷其是否正常。參數(shù)設(shè)置模塊主要完成對(duì)各控制參數(shù)的設(shè)置，包括進(jìn)入口溫度的上下限，進(jìn)出口差壓上下限，定時(shí)控制噴吹時(shí)間與時(shí)間間隔，定阻控制提升閥動(dòng)作時(shí)間，噴吹時(shí)間與時(shí)間間隔，卸灰控制動(dòng)作時(shí)間、

55、時(shí)間間隔及周期。數(shù)據(jù)庫(kù)模塊主要完成對(duì)各主要操作和運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)的歷史記錄，以便于對(duì)歷史運(yùn)行中的錯(cuò)誤進(jìn)行查詢。 診斷模塊主要是對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行診斷，以發(fā)現(xiàn)其是否存在故障，便于及時(shí)做出反應(yīng)，避免設(shè)備運(yùn)行時(shí)造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞。 工藝流程以繪圖界面展現(xiàn)出該系統(tǒng)的清晰流程，使用戶對(duì)系統(tǒng)的工藝有清晰直觀的了解。另外，為了便于操作人員的管理，系統(tǒng)設(shè)置了密碼管理功能，操作人員每次操作前必須進(jìn)行身份驗(yàn)證，以防止由于非操作人員的誤操作而造成不必要的損失。 6.2 歐姆龍CX Programmer編程軟件的介紹 6.2.1 CX-P編程軟件的主要功能 CX-P編程軟件界面包括標(biāo)題欄、菜單條、工具條、狀態(tài)欄以

56、及5個(gè)窗口（可用“視圖”菜單中的“窗口”項(xiàng)來選擇顯示窗口），下面將簡(jiǎn)單介紹各部分的功能。 （1）菜單條 ①1）文件菜單可完成如新建、打開、關(guān)閉、保存文件、文件的頁(yè)面設(shè)置、打印預(yù)覽和打印設(shè)置等操作。 ② 編輯菜單提供編輯程序用的各種工具，如選擇、剪切、復(fù)制、粘貼程序塊或數(shù)據(jù)塊的操作，以及查找、替換、插入、刪除和微分等功能。 ③ 視圖菜單可以設(shè)置編程軟件的開發(fā)環(huán)境，如選擇梯形圖或助記符編程窗口，打開或關(guān)閉其他窗口（如工程窗口、查看窗口、輸出窗口等），顯示全局符號(hào)表或本地符號(hào)表等。 ④ 插入菜單可實(shí)現(xiàn)在梯形圖或助記符程序中插入行、列、指令或觸點(diǎn)、線圈等功能。 ⑤ PLC菜單用于實(shí)

57、現(xiàn)與PLC聯(lián)機(jī)時(shí)的一些操作，如設(shè)置PLC的在線或離線工作方式以及編程、調(diào)試、監(jiān)視和運(yùn)行4種工作模式；所有程序在線編譯；上載或下載程序；查看PLC的信息等。 ⑥ 程序菜單實(shí)現(xiàn)梯形圖和助記符程序的編譯。 ⑦ 工具菜單用于設(shè)置PLC的型號(hào)和網(wǎng)絡(luò)配置工具、創(chuàng)建快捷鍵、以及改變梯形圖的顯示內(nèi)容。 ⑧ 窗口菜單用于設(shè)置窗口的排放方式。 ⑨ 幫助（Help）菜單項(xiàng)可以方便地檢索各種幫助信息，而且在軟件操作過程中，可隨時(shí)按F1鍵來顯示在線幫助。 （2）工具條 工具條是將CX-P編程軟件中最常用的操作以按鈕形式顯示，提供更加快捷的鼠標(biāo)操作?？梢杂谩耙晥D”菜單中的“工具欄”選項(xiàng)來顯示或隱藏各種按鈕。

58、 （3）工程窗口 在工程窗口中，以分層樹狀結(jié)構(gòu)顯示與工程相關(guān)的PLC和程序的細(xì)節(jié)。一個(gè)工程可生成多個(gè)PLC，每個(gè)PLC包含全局符號(hào)表、設(shè)置、內(nèi)存、程序等內(nèi)容，而每個(gè)程序又包含本地符號(hào)表和程序段。工程窗口可以實(shí)現(xiàn)快速編輯符號(hào)、設(shè)定PLC、以及切換各個(gè)程序段的顯示。 （4）圖表工作窗口 圖表工作窗口用于編輯梯形圖程序或語(yǔ)句表程序，并可顯示全局變量或本地變量等內(nèi)容。 （5）輸出窗口 輸出窗口可顯示程序編譯的結(jié)果（如有無錯(cuò)誤、錯(cuò)誤的內(nèi)容和位置），以及程序傳送結(jié)果等信息。 （6）查看窗口 在查看窗口中，可以同時(shí)顯示多個(gè)PLC中某個(gè)地址編號(hào)的繼電器的內(nèi)容，以及它們的在線工作情況。 （7）地

59、址引用工具窗口 地址引用工具窗口用來顯示具有相同地址編號(hào)的繼電器在PLC程序中的位置和使用情況。 （8）狀態(tài)欄 在編程時(shí)，狀態(tài)欄將提供一些有用的信息，如即時(shí)幫助、PLC在線或者離線狀態(tài)、PLC工作模式、連接的PLC和CPU類型、PLC連接時(shí)的循環(huán)時(shí)間及錯(cuò)誤信息等。 6.2.2 CX-P編程軟件的使用 用CX-P編程軟件編制用戶程序可按以下步驟進(jìn)行：?jiǎn)?dòng)CX-P軟件、建立新工程文件、繪制梯形圖、編譯程序、下載程序和監(jiān)視程序運(yùn)行等。 （1）啟動(dòng)CX-P編程軟件 在開始菜單中找到Omron/CX- Programmer/ CX- Programmer選項(xiàng)即可啟動(dòng)CX-P編程軟件 （2

60、）建立新工程文件 啟動(dòng)CX-P后，單擊文件菜單中的“新建”命令，或者直接點(diǎn)擊工具條上的“新建”按鈕來創(chuàng)建一個(gè)新工程。 ① 在“設(shè)備名稱”欄中鍵入新建工程的名稱 ② 在“設(shè)備型號(hào)”欄中選擇PLC的系列號(hào)，然后再點(diǎn)擊其右邊的“設(shè)置”按鈕，設(shè)置PLC型號(hào)、程序容量等內(nèi)容。 ③ 在“網(wǎng)絡(luò)類型”欄中選擇PLC的網(wǎng)絡(luò)類型，一般采用系統(tǒng)的默認(rèn)值。 ④ 在“注釋”欄中輸入與此PLC有關(guān)的注釋。 在完成以上的設(shè)置后，單擊“改變PLC”對(duì)話框下方的“確定”按鈕，則顯示CX-P編程軟件的操作界面，該操作界面為新工程的離線編程狀態(tài)。 6.3 控制系統(tǒng)的程序框圖 除塵器開始自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先手動(dòng)選擇運(yùn)行方

61、式(壓差方式或定時(shí)方式)，在壓差方式時(shí)，如果長(zhǎng)時(shí)間沒有達(dá)到規(guī)定壓差，也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次噴吹清灰。每個(gè)艙室首先關(guān)閉提升閥，使艙門關(guān)閉暫停進(jìn)風(fēng)，然后脈沖閥依次噴吹對(duì)濾袋清灰。等到所有脈沖閥動(dòng)作完畢，艙門重新打開，繼續(xù)除塵過程，下一艙室開始除塵。如下圖5.1所示 噴吹運(yùn)行 開始 壓差、定時(shí)方式 壓差、定時(shí)方式 壓差、定時(shí)方式 清灰間隔時(shí)間到 4提升閥關(guān)艙門 間隔噴吹1～4#室 1室提升閥關(guān)艙門 1～14號(hào)脈沖閥 順序噴吹 1～14號(hào)脈沖閥 順序噴吹 定時(shí)方式 壓差方式 Y Y N N 省略2、4室

62、 圖6.1 噴吹控制系統(tǒng)程序框圖 6.4 控制系統(tǒng)PLC程序設(shè)計(jì) IO分配表如下： 表6.1 輸入輸出 輸入地址 功能 輸出地址 功能 201.00 1#手動(dòng)噴吹 5.01～5.14 1#室14組脈沖閥 201.01 1#差壓噴吹 6.01～6.14 2#室14組脈沖閥 200.01 1#室噴吹 7.01～7.14 3#室14組脈沖閥 202.00 2#手動(dòng)噴吹 8.01～8.14 4#室14組脈沖閥 202.01 2#差壓噴吹 200.02 1#室噴吹

63、 203.00 3#手動(dòng)噴吹 203.01 3#差壓噴吹 200.03 1#室噴吹 204.00 4#手動(dòng)噴吹 204.01 4#差壓噴吹 200.04 1#室噴吹 具體工作程序如圖6.2～圖6.10所示： 10.00 203.00 203.01 HR3.00 HR3.15 10.05 10.09 203.00 HR3.15 10.07 10.08 203.01 203.01 203.00 10.06 200.03 0.00

64、 201.01 HR1.00 HR1.15 0.05 0.08 0.09 201.00 201.00 HR1.15 0.07 201.01 201.01 201.00 0.06 200.01 11.00 204.01 HR4.00 HR1.15 11.05 10.12 10.13 204.00 204.00 HR4.15 11.07 204.01 201.01 204.00 11.06 200.04 1.00 202.01 HR2.00 HR2.15 1.05 0.12 0.13 202.00 202.00 HR

65、2.15 1.07 202.01 202.01 202.00 1.06 200.02 圖6.2 清灰噴吹判斷程序 200.01 HR1.01 TIM002 5.01 5.02 HR1.02 5.03 HR1.03 5.04 HR1.04 5.05 HR1.05 5.14 HR1.14 5.13 HR1.13 5.12 HR1.12 5.11 HR1.11 5.06 HR1.06 5.10 HR1.10 5.07 HR1.07

66、 5.09 HR1.09 5.08 HR1.08 圖6.3 1#室噴吹電磁閥控制程序 200.02 HR2.01 TIM002 6.01 6.02 HR2.02 6.03 HR2.03 6.04 HR2.04 6.05 HR2.05 6.14 HR2.14 6.13 HR2.13 6.12 HR2.12 6.11 HR2.11 6.06 HR2.06 6.10 HR2.10 6.07 HR2.07 6.09 HR2.09 TIM001 6.08 HR2.08 圖6.4 2#室噴吹電磁閥控制程序 200.03 HR3.01 TIM002 7.01 7.02 HR3.02 7.03 HR3.03 7.04 HR3.04 7.05 HR3.055 7.14 HR3.14 7