脉冲除尘器的PLC控制详解.docx

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脉冲除尘器的PLC控制详解

脉冲除尘器的PLC控制

1.1安装除尘设备的目的………………………………………………………2

第2章脉冲清灰袋式除尘器………………………………………………………2

2.1工作原理……………………………………………………………………2

第3章总体控制系统的硬件设计…………………………………………………3

3.1输入输出编址………………………………………………………………3

3.2硬件接线图………………………………………………………………….6

3.3主电路图…………………………………………………………………….7

3.4元件清单……………………………………………………………………9

第4章总体控制系统的软件设计…………………………………………………9

4.1程序设计………………………………………………………………….9

4.2仿真图…………………………………………………………………….17

第1章绪论

1.1安装除尘设备的目的

水泥厂在生产过程中产生大量的粉尘，这些粉尘如果排放到大气中，不仅造成资源浪费，还严重污染环境，危害人体健康，因此必须对粉尘进行回收处理。

本文结合布袋除尘的工艺，设计了一套基于PLC的布袋除尘自动控制系统，该系统实现了除尘过程自动化，利用触摸屏可进行人机对话和远程监控，其除尘效率和自动化程度远远高于目前国内的同类除尘设备。

水泥工业是高消耗、高污染工业，水泥产量的持续大幅增长给资源和环境带来巨大的压力；水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放大大高于国外同行业，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料制备和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。

水泥工业对大气环境产生影响的废气。

根据我国每年的水泥总产量推算，我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为：

各类粉尘约1200万吨以上。

第2章脉冲清灰袋式除尘器

2.1工作原理

脉冲清灰除尘器（又称行喷吹脉冲）是目前国际上最普遍、最高效的滤袋除尘器。

其特式是在每一个脉冲阀的出口安装喷吹管，负责对准安装在喷吹孔底下的滤袋进行高效脉冲清灰。

脉冲袋式除尘器基本结构由气包、上箱、下箱、灰斗、控制4部分组成。

上箱体部分包括：

上箱体、出风口、喷吹管等；下箱体部分包括：

下箱、孔板、滤袋、框架；灰斗部分包括：

灰斗、支腿、进风口、螺旋输送器、卸灰阀；控制部分包括：

脉冲仪、电磁脉冲阀。

含尘气体从袋式除尘器进口引入后，通过烟气分配装置均匀进入滤袋，在此过程中粉尘即被滤袋的外侧所阻挡，经过净化处理的气体从出口排出，粉尘则附着在滤袋外表面上，当粉尘达到一定厚度时，电磁脉冲阀开启，压缩空气从滤袋出口处的文丘里喷嘴自上而下吹入滤袋，将吸附在滤袋外表面的粉尘清落到下面的灰斗中，然后由回转排灰阀将粉尘排出，文丘里喷嘴可以诱导大量的刚被净化的气体进入袋中，其体积数倍于喷嘴喷出的压缩空气，而且流速很高，形成空气波，使滤袋口至底部发生急剧膨胀和冲击振动，具有很强的清灰效果。

除尘器内的滤袋分为若干组，每组滤袋的喷射时间只需0.2～0.5s左右，一组喷射完毕经过15～30s左右的间隔时间后，接着对下一组进行喷射，全部滤袋喷射完毕至下一周期的间隔时间则根据滤袋数量和积灰情况决定。

由于滤袋积灰能够及时清理，故使得除尘器总是保持良好的工作状态。

脉冲清灰袋式除尘器需要根据烟气的温度、流量、粉尘浓度和粒度、粘性、酸碱性等等以及场地情况进行设计配置。

第3章总体控制系统的硬件设计

3.1输入输出编址

水泥厂在生产中可产生大量的水泥粉尘，不但造成了空气污染，还严重地影响了操作工人的身心健康，改善现场的作业环境，可通过布袋式脉冲除尘器回收水泥粉尘。

某水泥厂的球磨车间建有5个除尘室，每个除尘室安装了1台脉冲除尘器，每台脉冲除尘器有两个脉冲电磁阀（A阀和B阀）和1个提升电磁阀。

在提升电磁阀工作期间，脉冲电磁阀才能工作。

1.

（1）各个除尘器的电磁阀的控制时序。

为使收尘系统阻力变化范围小，一般采用均匀间隔清灰的工作方式，即采用定时控制方式，各个除尘器的电磁阀的控制时序如图1所示：

前室

提升电磁阀

脉冲电磁阀

后室

提升电磁阀

脉冲电磁阀

图1

t0：

脉冲电磁阀的启动延时，一般取2s

t1：

提升电磁阀的工作时间，一般取8s

t2：

脉冲电磁阀的喷吹时间，一般取0.13s

t3：

室间隔时间，一般取17s

（2）各个除尘阀的工作顺序。

考虑到灰斗里绞刀负荷的均衡性、喷吹的有效性及减少清灰时的排放量，一般采用错开清灰的方式。

各个脉冲电磁阀的工作顺序是：

1A→3A→5A→2A→4A→1B→3B→5B→2B→4B→1A→……

（3）系统的工作方式。

为检修和维护方便，每个电磁阀应有自动/手动两种工作方式，正常工作时采用自动方式：

检修和维护时，采用手动方式。

（4）在各个电磁阀工作期间，应有指示灯指示。

2.设计方案

（1）在自动方式下，各个电磁阀处于顺序循环控制过程中。

（2）某个电磁阀工作在手动方式下，则不会影响其他电磁阀的正常工作。

（3）为节省输出点，可将电磁阀线圈与指示灯并联.

（4）其操作面板如图2：

室

系统配置

选用FX2N

扩展选用EM222（8X/8Y）

X/Y口分配

X口：

X10…X27十六个X口

Y口：

Y10…Y26十五个Y口

X口：

X10

电源开关

X17

脉冲电磁阀3B

X11

脉冲电磁阀1A

X20

脉冲电磁阀5B

X12

脉冲电磁阀3A

X21

脉冲电磁阀2B

X13

脉冲电磁阀5A

X22

脉冲电磁阀4B

X14

脉冲电磁阀2A

X23

提升电磁阀1室

X15

脉冲电磁阀4A

X24

提升电磁阀2室

X16

脉冲电磁阀1B

X25

提升电磁阀3室

X26

提升电磁阀4室

X27

提升电磁阀5室

Y口：

Y10

提升电磁阀1室

Y20

脉冲电磁阀2A

Y11

提升电磁阀2室

Y21

脉冲电磁阀4A

Y12

提升电磁阀3室

Y22

脉冲电磁阀1B

Y13

提升电磁阀4室

Y23

脉冲电磁阀3B

Y14

提升电磁阀5室

Y24

脉冲电磁阀5B

Y15

脉冲电磁阀1A

Y25

脉冲电磁阀2B

Y16

脉冲电磁阀3A

Y26

脉冲电磁阀4B

Y17

脉冲电磁阀5A

3.2硬件接线图

3.3主电路图

3.4元件清单

选用FX2N，三块EM222数字量扩展模块，EM231热电偶模块等等

第四章总体控制系统的软件设计

4.1程序设计

设计出顺序功能图，实现提升电磁阀的工作任务。

在对应的提升电磁阀工作情况下选用延时接通定时器T33和比较指令设计出脉冲电磁阀的工作任务。

顺序功能图：

4.2仿真图