脉冲除尘器的PLC控制

脉冲除尘器的PLC控制

目 录

第1章 绪论…………………………………………………………………………错误！未定义书签。

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

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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

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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 提升电磁阀 脉冲电磁阀 3

室 T1 T0 T2 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：

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1室 2室 3室 4室 5室 提升 阀 手动 自动 手动 自动 手动手动 自动 自动 A阀 手动手动 自动 手动手动 手动 自动 自动 自动 自动 B阀 手动手动 自动 手动 手动 手动 自动 自动 自动 自动 启动 停止 电源 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 X11 X12 X13

电源开关 脉冲电磁阀1A 脉冲电磁阀3A 脉冲电磁阀5A 5

X17 X20 X21 X22 脉冲电磁阀3B 脉冲电磁阀5B 脉冲电磁阀2B 脉冲电磁阀4B

X14 X15 X16 X26 Y口： Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 3.2 硬件接线图

模拟量x/y

VLOAD 脉冲电磁阀2A 脉冲电磁阀4A 脉冲电磁阀1B 提升电磁阀4室 X23 X24 X25 X27 提升电磁阀1室 提升电磁阀2室 提升电磁阀3室 提升电磁阀5室 提升电磁阀1室 提升电磁阀2室 提升电磁阀3室 提升电磁阀4室 提升电磁阀5室 脉冲电磁阀1A 脉冲电磁阀3A 脉冲电磁阀5A Y20 Y21 Y22 Y23 Y24 Y25 Y26 脉冲电磁阀2A 脉冲电磁阀4A 脉冲电磁阀1B 脉冲电磁阀3B 脉冲电磁阀5B 脉冲电磁阀2B 脉冲电磁阀4B

24VCD 电源 M I V M A+ B+ 1M 1L+ 10 11 12 13 14 2M 2L+ 15 16 17 20 M L+ DC 1M 10 11 12 13 14 15 16 17 2M 20 21 22 23 24 M L+ 24VCD 传感器电源输出

3.3 主电路图

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IN AC220V L N DZ47-C32 8 9 6 7 100R 3W*2 CN2 NC NC RL1-60A 12 CN1 RL1-60A CN2 CJ20-40 224/630V*2 MY31 560V CN2 G CN2 A TA1 K 14 13 30A CN1 T0 5KVA TA1 6 7 CN1 CN2 1 2 CN2 OUT AC 220V

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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：

SM11 M10 X10 M11 T37 M12 T38 M13 T39 M14 T40 M15 T41 M16 T42 M17 T43 T40 T39 T38 T37 T41 T42

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T43 M20 T44 M21 T45 M22 T46 M23 T47 M24 T48 M25 T49 M26 T50

T50 T49 T48 T47 T46 T45 T44

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M27 T51 M27 T51 T52 T52 M27 T53 T53 M27 T54 T54 M27 T55 T55 M27 T56 T56 10

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