脉冲除尘器的PLC控制

1 脉冲除尘器的 PLC 控制 目 录 第 1 章 绪论 1 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 2 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 3 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 提升电磁阀前 室 脉冲电磁阀 4 T1 T0T2 T3 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 提升电磁阀后 室 脉冲电磁阀 5 1 室 2 室 3 室 4 室 5 室 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 手动 自动 启动 停止 电源 提升 阀 A 阀 B 阀 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 室 6 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 24VCD 传感器电源 输出 24VCD 电源 6ES7 214 2AD23 0XB8 1M 1L 10 11 12 13 14 2M 2L 15 16 17 20 21 1M 10 11 12 13 14 15 16 17 2M 20 21 22 23 24 25 M L M L DC M I V M A B VLOAD 模拟量 x y 3 3 主电路图 7 30A CJ20 40 RL1 60ARL1 60A DZ47 C32 IN AC220V LN CN2 CN2 NC NC MY31 560V 100R 3W 2 224 630V 2 CN2 T0 5KVA TA1 CN2 TA1 CN2 CN2 CN1 CN1 OUT AC 220V 8 9 6 7 1 2 6 7 13 14 A G K 12 CN1 8 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 M10 M11 M12 M13 M14 M15 M16 M17 T37 T38 T39 T40 T41 T42 T43 SM11 X10 T37 T38 T39 T40 T41 T42 10 M20 M21 M22 M23 M24 M