基于PLC的脉冲反吹袋式除尘器自控系统研制djzc.docx

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1、本文由【中文word文档库】 搜集整理。中文word文档库免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档脉冲反吹吹袋式除除尘器自自控系统统研制崔跃华吴吴秋瑞常常宇健（石家庄庄铁道学学院电气气工程分分院石家家庄 00500043）摘要根据国国内钢铁铁行业除除尘环保保设备的的现状和和工艺要要求，针针对广泛泛应用的的脉冲反反吹袋式式除尘器器，采用用高性能能可编程程序控制制器实现现其运行行控制。本本文主要要介绍了了PLCC系统的的数字量量输出矩矩阵的实实现和脉脉冲反吹吹控制的的方法，并并简单介介绍了本本系统的的优点。关键词词 PLLC脉冲反反吹袋式除除尘器DEVE

2、ELOPPMENNT OOF TTHE OPPPOSIITE-BLOOWINNG PPULSSE PPACKKE TTTYPPE DDUSTT PRRECIIPITTATOOR CCONTTROLL SYYSTEEMCui Yueehuaa, WWu QQiurrui , CChanng YYujiian(Schhooll off Ellecttriccal Enggineeeriing , SShijjiazzhuaang RaiilwaayInnstiitutte,SShijjiazzhuaang 05000433,Chhinaa)Absttracct:AAccoordiing to th

3、ee cuurreent sittuattionn off thhe ddustt reemovvingg pllantt annd ttechhnollogiicall reequiiremmentt off thhe ddomeestiic ssteeel iinduustrry, aimm att thhe ooppoositte-bblowwingg puulsee paackeet ttypee duust preecippitaatorr thhat empployy exxtennsivvelyy, aadoppt hhighh peerfoormaancee PLLC tto

4、rreallizee thhe ooperratiion conntrool. Thiis ttextt haas mmainnly inttrodduceed tthe reaalizzatiion of thee diigittal outtputt maatriix oof PPLC sysstemm annd tthe metthodd off opppossitee-bllowiing pullse conntrool, andd haas iintrroduucedd thhe aadvaantaage of thiis ssysttem briieflly.Key worrds:

5、PLCC OOppoositte-bblowwingg puulsee PPackket typpe ddustt prreciipittatoor1、前言言随着我国国工业化化进程的的不断加加快，环环境问题题已经成成为关系系到人类类前途和和命运的的尖锐而而敏感的的问题。国国内外的的环保产产品市场场也日益益扩大，2000年全球环境市场贸易额已达到5610亿美元，并以每年7.5%的速度增长。钢铁企业是我国经济的命脉，但该行业的粉尘、大气污染也成为了重要的污染源。因此粉尘污染的处理直接关系到钢铁行业的根源处理。在我国钢铁行业的环保技术中，比较成熟的除尘技术主要有袋式除尘、电除尘以及湿法压迫洗涤除尘等

6、，其中，袋式除尘尤其适合应用于钢铁厂上料、出铁等场合，具有工作效率高、运行成本低、工作安全、除尘效果好等优点，是目前国内外钢铁行业的首选除尘设备。但该除尘系统一直存在着控制工艺复杂、自动化程度较高等问题，采用传统继接控制方式，已经很难达到控制要求。2、系统统结构整个系统统开发过过程中的的中心指指导思想想就是先先进性和和可靠性性。中心心控制室室负责集集中监视视，同时时还可对对现场设设备进行行操作和和控制。现现场控制制器采用用高性能能的可编编程序控控制器(PLCC)作为为中心控控制单元元，实现现对所有有现场模模拟信号号和数字字信号的的采集、处处理和控控制，保保证现场场设备运运行的稳稳定性和和控制精

7、精度。同同时采用用电气方方案灵活活、组合合方便、保保护级别别高的GGGD型型柜体结结构。鉴于现场场工作条条件恶劣劣、干扰扰严重，对对可靠性性和自动动化水平平要求较较高，因因而采用用西门子子公司的的S7系列列S7-3000 PLLC作为为现场控控制器，具体配置见表1，硬件系统组成见图1。组件型号规格格电源单元元（PSS）PS3007 5ACPU单单元（CCPU）CPU3315(1)通讯单元元（IMM）IM3660 IM-SIM3661 IM-R数字输入入单元（SM）SM3221 DI116DC224V数字输出出单元（SM）SM3222 DO116RellAC1120VV模拟输入入单元（SM）SM

8、3331 AI8816BBit表1 PLCC模块配配置表图1 硬件系系统组成成3、脉冲冲反吹控控制系统统设计整个除尘尘器控制制的核心心就是进进行脉冲冲反吹清清灰控制制，现简简单介绍绍该系统统的组成成和工作作过程。以一个过过滤面积积为40086mm2的袋式式除尘器器为例，它它由288个小仓仓组成。仓仓门的开开闭由两两位三通通的电磁磁阀控制制一个汽汽缸来实实现，称称之为离离线阀。每每个仓内内有6个电磁磁阀，称称之为脉脉冲阀，每每个脉冲冲阀下带带15条滤滤袋，当当烟气通通过除尘尘器的一一系列直直筒滤尘尘袋时灰灰尘附着着在滤尘尘袋的外外表壁。常见的离离线脉冲冲反吹控控制的工工作原理理为：首首先关闭闭第

9、一个个小仓，即即切断正正向风机机的引力力，仓内内脉冲阀阀以0.1秒到到0.22秒(连续可可调)的脉宽宽依次动动作进行行反吹，吹吹落吸附附的灰尘尘，完成成本仓所所有喷吹吹后打开开第一个个小仓，继继续进行行过滤。同同时，关关闭第二二个小仓仓，第二二个小仓仓内脉冲冲阀再次次以0.1秒到到0.22秒的脉脉宽依次次动作进进行反吹吹。依此此类推，完完成所有有仓室的的脉冲阀阀反吹，重重新开始始下一循循环。整个清灰灰控制采采用定时时控制。脉脉冲阀的的动作既既可手动动也可自自动，手手动时可可任意单单个控制制。系统统正常运运行时清清灰为自自动连续续循环清清灰，两两喷吹管管清灰间间隔设为为固定时时间，清清灰间隔隔可

10、调。每每个净气气小室的的一组脉脉冲阀可可以单独独停用，其其余正常常工作。实现此控控制功能能的难点点主要有有两点。其一，被被控对象象数目众众多，总总共需要要控制228个离离线阀及及其相关关的2886=1168个个脉冲阀阀。若直直接采用用PLCC的输出出点进行行控制，仅仅此功能能的数字字量输出出就需要要1966点，从从而增大大整个系系统的成成本。为为此，这这里引入入了数字字量输出出矩阵电电路，具具体做法法就是利利用PLLC的34(28+6)个个数字输输出点(DO)驱动344个中间间继电器器，而由由这344个中间间继电器器组成2286的矩阵阵电路，列列的每一一个输出出点驱动动一个离离线阀中中间继电电

11、器，行行的每一一个输出出点驱动动一个脉脉冲阀中中间继电电器，即即脉冲矩矩阵电路路的每一一个交汇汇点控制制一个具具体的脉脉冲阀线线圈，为为防止通通过脉冲冲阀的线线圈反送送电引起起误动作作在每个个脉冲阀阀前边加加二极管管。该部部分的工工作原理理图参见见图2。实践践证明，该该电路工工作可靠靠稳定，大大大节约约了硬件件的成本本，使得得整个系系统的性性能价格格比大大大增加，此此外，由由于矩阵阵模式的的采用，还还使得循循环控制制更加简简化。图2 数字量量输出矩矩阵原理理图其二，离离线阀、脉脉冲阀循循环控制制难以实实现。在在引入数数字量输输出矩阵阵之后，与与之相对对应，循循环控制制程序可可以建立立内部软软输

12、出矩矩阵，简简化了循循环控制制过程，但但仍然有有一些问问题需要要解决。若采用传传统的以以定时器器为基准准的循环环控制方方案，存存在着控控制程序序复杂、调调整不便便、响应应中断能能力不足足等缺陷陷，更为为关键的的是，脉脉冲反吹吹控制工工艺中要要求可以以关停部部分离线线阀而不不影响剩剩余部分分正常工工作，对对此定时时器循环环控制方方案实现现十分困困难。针对这一一情况，控控制系统统中专门门设置了了计时脉脉冲产生生模块，产产生周期期为1mms的基基准计时时脉冲，由由计数器器完成离离线阀、脉脉冲阀分分别循环环控制。具体的脉脉冲反吹吹清灰控控制流程程见图33初始化状态判别判别脉冲阀循环条件人工终止故障终止

13、判别离线阀循环条件离线阀循环计数脉冲阀循环计数输出矩阵图3脉冲冲反吹清清灰控制制流程4、结论论系统在设设计时采采用了高高抗干扰扰能力的的硬件电电路和模模块化设设计，使使系统具具有了优优异的工工作性能能。现场场测试和和用户使使用情况况表明，该该系统可可实现袋袋式除尘尘器的脉脉冲反吹吹清灰控控制，稳定性性及可靠靠性很高高，其控控制系统统的设计计已经达达到了国国内领先先水平，具具有较高高的实用用价值和和广阔的的市场前前景。本文作者者创新点点：离线线阀、脉脉冲阀输输出控制制采用软、硬硬矩阵，提提高了整整个系统统的性价价比，也也简化了了循环控控制过程程。参考文献献：1 王海群群.基于SS7-3300PP

14、LC的的高炉煤煤气净化化系统J.微计算算机信息息，20006，1-11：52-532 廖常初初.S7-3000/4000 PPLC应应用技术术M.北京京：机械械工业出出版社,200053 阳宪惠惠.工业数数据通信信与控制制网络M.北京：清华大大学出版版社,220033作者简介介：崔跃跃华（119788-），男男，讲师师。方向向为自动动测控技技术。EEmaiil: cwccyh886m。吴秋秋瑞（119711-），男男，汉族族，讲师师。方向向为监测测与控制制。常宇宇健（119711-），女女，汉族族，讲师师。方向向为计算算机控制制技术。Abouut aauthhor: Cuui YYue huaa (119788-),Malle , Leectuurerr ,RReseearcch FFielld: Auttomaaticc Meeasuuremmentt Annd CConttroll Syysteem.本项目为为河北省省科技厅厅项目脉脉冲反吹吹清灰袋袋式除尘尘器DCCS系统统，项项目合同同编号：0322767749，20004年通通过河北北省鉴定定，20005年年获河北北省教育育厅二等等奖。中图分类类号：TTP2773 ，文文献标识识码：BB。崔跃华Emaiil: cwccyh886m通信地址址：石家家庄铁道道学院电电气工程程分院邮编：00500043