在工业企业生产过程中会产生大量的烟气粉尘散人空气中,如不加以治理,不仅污染了环境,还对现场人员的健康造成危害。因此对生产过程中产生的粉尘进行治理受到各有关部门的高度重视。由于布袋除尘器除尘效果好而被生产企业广泛采用,64袋布袋除尘器的控制内容包括清灰、卸灰、输灰及排灰等,该系统若采用常规控制方法,则会因输人瀚出量较多而使控制线路复杂且造价昂贵,为解决此问题,我们 采用S7-200 PLC(可编程控制器的简称)和TD200文本,利用改进了的矩阵控制电路为布袋除尘器设计了一套功能强大、价格低廉、性能可靠的控制系统。
1系统组成及主要功能
布袋除尘器主要由除尘器本体、卸灰系统及引风风机、电动机及各种温度、压力等的测量与故障警报等几部分构成,其中在除尘器本体主要完成在线清灰控制。除尘器本体共分n个大室,2n个小室,每个小室有10~12只脉冲电磁阀。PLC控制系统依次给脉冲电磁阀输出脉冲电压信号,脉冲电磁阀轮流循环工作,实现清灰控制。
布袋除尘器主要完成的控制功能如下:
(1)清灰控制
控制方式:定时、差压、手动(检修调试时)三种
清灰周期数:1}5次可调
清灰周期间隔时间:0~3小时可调
脉冲宽度:0.2~1秒可调
脉冲间隔时间:1-10秒可调
除尘器进出口差压清灰值设定值:1500 Pa可调清灰室位、阀号数字呈现
(2)卸灰控制
控制方式:自动/手动
除尘器用脉冲阀在除尘器没个大室的底部分别设置有一个灰斗,通常在第1个灰斗设有上、下料位计,分别用于检测灰斗灰满否与卸灰完否,其余灰斗仅设下料位计,用于检测卸灰完否。在自动卸灰方式下,当第1个灰斗灰满时,上料位计发出讯号,PLC系统声光警报,斗式提升机开始运行,间隔一段时间后刮板输送机运行,接着灰斗星型卸灰阀依次得电,灰斗依次顺序卸灰,卸灰完成后,刮板机、斗式提升机依次停止工作。
(3)温度、压力检测与警报
对于大功率的除尘器,一般采用大功率风机及高压电动机,这类系统在运行中需检测风机轴承、电动机轴动定子、冷却水及烟气的温度,还需检测冷却水压力、风机进口烟气负压、除尘器进出口差压等,这些温度与压力值均进入PLC控制系统,完成对除尘器的控制与保护警报。
(4)风机人口多叶调节阀控制
为了减少大功率的风机电动机的启动电流,在风机人口处设置有多叶调节阀。多叶调节阀电动执行机构受PLC控制,风机电动机启动前多叶调节阀必须关闭,使电动机空载启动,减小启动电流,缩短启动过程时间;高压电动机启动后多叶调节阀开启;高压电动机关闭后。多叶调节阀自动关闭。多叶调节阀开度0~900范围内可调,调节阀开度检测输出4~20mA电流信号,送人PLC系统,以完成多叶调节阀的开度控制及其开度呈现。
2除尘器系统PLC硬件配置
根据前面分析可知,除尘器需要设置与呈现的参数共有20路之多,还有大量的脉冲电磁阀、400mm方口卸料器、斗式提升机、刮板机等需要进行手动/自动控制,若采用常规控制方法:即各种工作参数的设置与呈现,利用拨码开关和数字与PLC连接来实现,在程序中通过译码法实现工作参数的设置与呈现;脉冲电磁阀等单独用一路输人瀚出点控制,则除尘器输刀输出点数需要量大。小型PLC由于受输人了输出点数的-而无法完成该系统的控制,若采用大中型PLC进行控制,则会使整个系统的控制复杂,造价昂贵。
在此笔者根据除尘器的工作特点:脉冲电磁阀每次只有1只工作,将脉冲电磁阀按室位分组,可采用矩阵控制电路来完成脉冲电磁阀的手动/自动控制,且PLC的输人输出点数分别只需室位数及每室脉冲阀数之和。除尘器控制系统工作参数设置和呈现,使得系统所需的输入/输出点数大为减少。
因此,除尘器控制系统硬件选用SIEMENS公司S7-200 PLC (CPU224)及扩展模块EM223和EM235完成输人瑜出控制,选用TD200中文文本呈现器完成工作参数的设置与呈现,系统配置的输人瀚出开关量共计88路。57-200 PLC是 目前小型PLC中代表性的一种,它软硬件资源丰富、通讯功能强大,价格低廉,是 目前工控方面的主流控制器。它既可以设定和修改参数,又可以呈现各种信息,为PLC控制系统提供了一种廉价的人机界面解决方案。本除尘器控制系统通过TD200设置与呈现清灰周期如间隔、脉冲宽度/间隔及风机人口多叶调节阀的开度等。
正常情况下,TD200呈现当前清灰室位、阀号、多叶调节阀的开度,操作人员可通过触摸键观测其它参数;警报时,系统自动切换到呈现警报信息画面,警报结束后,系统会自动回到正常呈现状态。另外,在系统设计和调试过程中,还可使用TD200的部分功能键对系统进行设置和诊断,既提高了效率,又节约了硬件资源。
另外,风机轴承、电动机轴承淀子、冷却水、烟气等的温度、压力检测与呈现通过数显调节仪来实现,数显调节仪输出的警报信号进人PLC,进行系统的联锁控制与保护警报。
布袋除尘器控制系统采用了上述硬件配置后,完全可以满足控制要求,同时简化了控制电路,提高了其可靠性,降低了成本。在控制电路设计过程中需着重注意的是 脉冲电磁阀的矩阵控制电路,必须对传统 的矩阵控制电路加以改进才能用于此系统中的脉冲电磁阀的控制。
沧州辰清环保科技有限公司(http://www.18713073663.com)位于“我国铸造之乡”-泊头市我国汽车模具之乡,铸造名城——泊头市,主营项目: 1寸脉冲阀连接件、200mm卸料器、除尘器用风机广泛应用于冶金,化工,焊接,垃圾处理,喷涂,喷漆等众多的领域。