一、前言
氣箱脈沖袋式除塵器是一種高效除塵設(shè)備，它綜合了分室反吹和噴吹脈沖清灰各袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)，克服了分室吹清灰強(qiáng)度不夠、噴吹脈沖清灰和過濾同時(shí)進(jìn)行的缺點(diǎn)。但除塵器對(duì)控制系統(tǒng)要求嚴(yán)格：目前大部分廠在篩焦、備煤和石灰采用此種除塵系統(tǒng)。篩焦原脈沖控制器采用模擬脈沖控制儀，由于設(shè)計(jì)和環(huán)境的影響致使脈沖控制儀多次出現(xiàn)故障；脈沖控制儀出現(xiàn)故障造成整套設(shè)備無法使用，相對(duì)環(huán)境污染很大，為*解決此類設(shè)備故障，我們決定對(duì)除塵器電氣部分進(jìn)行改造。
1、篩焦除塵系統(tǒng)工作原理
1.1、 篩焦除塵器主要技術(shù)參數(shù)：
1.1.1、 處理風(fēng)量：Q=13390m3/h
1.1.2、 過濾風(fēng)速：V=1.6~1.55m/min
1.1.3、 設(shè)備阻力：1470~1770Pa
1.1.4、 脈沖閥：4個(gè) DC24V
1.1.5、 提升閥汽缸：4個(gè) DC24V
1.1.6、 螺旋缷灰機(jī)：YJD-8 0.75KW 1臺(tái)
1.2、 工作過程：
當(dāng)含焦塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器后，由于慣性作用，氣流中的粗顆粒粉塵的作用。而較細(xì)的粉塵隨氣流折向上均勻進(jìn)入中部箱體，中箱體布滿裝有金屬骨架的濾袋，粉塵被吸附在濾袋外表面上，凈化后的氣體透過濾袋進(jìn)入上箱體，并經(jīng)離線閥，匯集到出風(fēng)口排出。隨著過濾進(jìn)行，濾袋上的粉塵越來越厚，當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到設(shè)定阻力值時(shí)，或達(dá)到清灰時(shí)間設(shè)定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉一室離線閥后，按設(shè)定程序打開電磁脈沖閥進(jìn)行反吹清灰，以清灰濾袋表面的灰塵，各室的脈沖反吹時(shí)間和清灰周期，由反吹程序自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行，反吹后的粉塵落入灰斗中由螺旋缷灰機(jī)定時(shí)排出。
2、電氣設(shè)計(jì)思路說明
脈沖控制要求能在惡劣環(huán)境下不間斷運(yùn)行，對(duì)可靠性要求較高。西門子S7-200系列的小型可編程控制器價(jià)格低、性能優(yōu)良，具有程序容量大、運(yùn)行速度快、多種中斷、程序靈活等優(yōu)點(diǎn)；特此選用S7-200系列CPU224模塊為控制系統(tǒng)，電磁閥和卷龍電機(jī)作為主控對(duì)象。為防止外界線路短路等對(duì)PLC造成影響，先由PLC控制DC24V中間繼電器，再由中間繼電器驅(qū)動(dòng)脈沖閥或卷龍接觸器。
自動(dòng)控制包括壓差（定阻）和定時(shí)兩種控制方式。所謂壓差（定阻）法就是控制濾袋內(nèi)、外側(cè)的壓差，當(dāng)收塵器的壓差達(dá)到設(shè)定值（一般1470Pa）,即由壓差變送器發(fā)出信號(hào)，進(jìn)入PLC內(nèi)，即按時(shí)設(shè)定的程序進(jìn)行逐室清灰。壓差檢測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置在除塵器的進(jìn)出口總管處，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的壓差時(shí)，除塵器各室依次進(jìn)行脈沖反吹清灰。手動(dòng)控制脈沖閥反吹清灰也可。
2.1、篩焦除塵改造工程控制方式：
2.1.1、控制箱設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)1個(gè)、卷龍啟停按鈕1個(gè)、反吹啟停按鈕1個(gè)。
2.1.2、手動(dòng)在工作方式下：轉(zhuǎn)換開關(guān)打到手動(dòng)；按一下卷龍啟停按鈕，卷龍啟動(dòng)，再按一下龍卷停止；按一下反吹啟停按鈕，反吹開始，再按一下反吹在此1#~4#箱體反吹結(jié)束后停止。
2.1.3在自動(dòng)工作方式下：風(fēng)機(jī)啟動(dòng)十分鐘后，自動(dòng)啟動(dòng)卷龍啟動(dòng)3分鐘，然后啟動(dòng)脈沖反吹防止灰斗積灰過多。反吹自動(dòng)工作方式：除塵器達(dá)到壓差值時(shí)（一般1470Pa）, 或達(dá)到設(shè)定反吹時(shí)間后，首先1#提升閥動(dòng)作4秒鐘后，然后反吹閥吹0.5秒；從1#提升閥工作到2#提升閥工作時(shí)間間隔是21秒；2#、3#、4#箱體工作以此類推，循環(huán)工作。
2.1.5、手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到停止后，卷龍、反吹立即停止。
2.2、據(jù)控制方式設(shè)計(jì)如下電氣圖（圖1、2）
圖1
圖2
2.3、I/O分配表
| 輸入 | 輸出 |
| 自動(dòng) | I0.1 | 反吹閥1 | Q0.1 |
| 風(fēng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào) | I0.2 | 提升閥2 | Q0.2 |
| 卷龍啟停 | I0.3 | 反吹閥2 | Q0.3 |
| 反吹啟停 | I0.4 | 提升閥3 | Q0.4 |
| 卷龍過熱 | I0.5 | 反吹閥3 | Q0.5 |
| 壓差 | I0.6 | 提升閥4 | Q0.6 |
| | | 反吹閥4 | Q0.7 |
| | | 卷龍輸出 | Q1.0 |
| | | 故障輸出 | Q1.1 |
思路說明
本系統(tǒng)程序由一個(gè)主程序、兩個(gè)子程序和一個(gè)中斷程序構(gòu)成。簡要程序框如下：
3.1、主程序中有手動(dòng)卷龍控制、手動(dòng)反吹控制、中斷程序、反吹子程序和卷龍子程序；其中手動(dòng)反吹和手動(dòng)卷龍控制使用了一鍵啟動(dòng)停止，減少了外界元件利于故障的查找。
3.2、反吹子程序中使用了12個(gè)接通延時(shí)定時(shí)器（TON）保證了每一步控制時(shí)間的精確。當(dāng)反吹信號(hào)觸發(fā)1#提升閥雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（RS）時(shí)，1#提升閥動(dòng)作，同時(shí)1#、2#提升閥間隔21秒定時(shí)器和4秒后反吹定時(shí)器開始時(shí)，4秒鐘啟動(dòng)反吹觸發(fā)器反吹0.5秒后復(fù)位，21秒后復(fù)位1#提升閥觸發(fā)器（RS）觸發(fā)2#提升閥觸發(fā)器（RS）……依次循環(huán)工作。
3.3、中斷程序，采用PLC內(nèi)部程序鎖停止反吹，主要作用是防止卷龍故障后灰斗集塵過多阻塞卷龍。
4、總結(jié)
以上技術(shù)改進(jìn)，經(jīng)過多次S7-200PLC控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行表明，能夠*消除現(xiàn)場(chǎng)原使用脈沖控制儀所帶來的故障，為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供了保障，西門子S7-200小型PLC是一種性能*的PLC系統(tǒng)，S7-200的編程軟件指令豐富、簡單易學(xué)，不僅菜單及休息全部中文提示，也可以用中文進(jìn)行詮釋，該軟件可用于程序輸入、編輯、注釋、打印，及運(yùn)行調(diào)試，故障診斷等，即可以在聯(lián)機(jī)情況下直接在PLC中進(jìn)行編程和在線監(jiān)測(cè)。S7-200系列模塊功能強(qiáng)大，配置靈活，在小型工業(yè)控制方面有著廣闊的應(yīng)用天地，應(yīng)為小型控制系統(tǒng)的*設(shè)備。
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