技术 | 小型PLC在水泥厂气箱式脉冲袋收尘器控制上的运用

结构上讲，PLC其实就是应用于工业控制的一种计算机， 且从硬件结构上来看，其基本结构也同计算机并无二致，故将其结构分为以下几个部分：

一，电源。任何一种控制装置，电源都是一个不可或缺的部分，在PLC装置中，其电源主要采用的是交流电，且波动电压一般控制在10%左右，可与交流电直接连接；

二，中央处理器。主要是用于大规模的数据运算，并对数据的输入和输出进行控制，包括了存储器、l/O 设备与编译系统等，在PLC系统运行时，所有输入的数据都需通过中央处理器来处理，后再经过相应的输出设备实现输出；

三，存储单元。主要是用于对预处理程序进行有效 存储，从而在设备运行时可进行随时的提取调用；

四，输入和输出设备。主要是用于确保设备对外交互的能力。同时，PLC还具备一定的通信功能，用于实现对其它设备的远程控制。

01 控制系统设计思路

除尘器分布在各个成品斜槽或者皮带，点多面广，若要使脉冲袋式除尘器在微粉或者熟料运输过程中起到良好的除尘效果， 需要稳定的控制方式来实现其功能。利用可编程序制器 （PLC）可进行单台稳定控制并与中控通信实现远程启停的自动控制目的。

为保证设备的稳定运行及与公司其他设备的兼容性，PLC选用AB公司的PLC-5系列产品，编程语言有梯形图、 语句表、功能块及可供用户直接调用的系统功能块。本次应用采用RSLogix5作为编程软件平台，编程方式为梯形图。

为了准确地实施自动控制，采用较高性能的并且故障率低的PLC-上位机综合控制是必不可少的，合理地配置及上位监控，能够进行现场数据采集及实时控制； 运行参数的实时显示，能使用户了解设备 的真实情况，良好的人机界面能够方便用户进行操作。

02 气箱式脉冲袋收尘器的工作原理

气箱式脉冲袋收尘器的工作原理，是将含尘气体经进气口经斜隔板转向进入灰斗，由于隔板阻挡作用导致气流速度减慢，气流无法带动大颗粒粉尘向上运动，所以大颗粒粉尘会直接落入灰斗， 细小颗粒随气流向上被吹入过滤室， 经过滤袋的过滤作用， 夹杂着粉尘的气流得到净化， 细小颗粒被滤袋吸附于表面， 清洁气体继续向上汇集到清洁室， 然后经风机被排出。

在收尘器的使用过程中，由于气流通过的阻力会随着附着在滤袋上的粉尘的增多而渐渐变大。当阻力增大到1770pa时就需要进行清灰处理，以前的设备中只能靠手动进行定时清灰。在对陈旧设备进行改造之后，采用以PLC程序，这一程序的采用可以实现自动定时清灰。

该气箱式脉冲袋收尘器有九个分室18个阀控。其中 18个控制阀被分为A、B两组， A组为YV（1-10），B组则为YV（11- 18），两组是由继电器 KA6 来选通的。

在采用自动控制时，先启动关闭第一 个分室的提升阀，切断室内气流；随后启动脉冲阀，来进行脉冲喷吹清灰。通过放出高压压缩气可以使滤袋膨胀，进而让 粉尘震落到灰斗中。然后是第二个分室， 也是先启动提升阀，并关闭气流对滤袋上 的粉尘进行清除。各阀之间的打开存在时间间隔，这个间隔也是由软件程序自动控制的。其他气室依次循环进行，直至设定时间结束。

 3PLC 控制系统软件功能改造后，系统不仅可以手动控制还可以实现自动运行。手动方式一般用于部分系统出现故障或者检修的时候。当开关置于自动档处，系统会按预先的编程运行。 在可编程控制器中，PLC 的软件分为两大 部分，分别为用户程序和系统监控程序。 前者是由使用者编制的，后者是由系统调用，包括（用户指令解释程序、管理程序、 标准程序模块），主要用于控制器本身的运行。PCL控制方式有自动和单机两种， 可由控制柜进行转换，单机控制在自动状 态时不起作用。

03 电伴热系统控制

除尘器为露天环境运行，冬季气温经常达到 0℃以下，容易导致煤尘在输送通道中出现冻结、堵卡的现象，这就需要投入良好的电伴热系统来防止煤尘冻结。 通过温控传感器、温控仪、软体加热板和保温材料组成电伴热系统，对吸尘口、集尘仓落料口、螺旋输送机、旋转卸灰阀等 煤尘输送的关键设备进行保温伴热，并利用PLC采集伴热系统的工作状态，与上位机进行通讯，实时提供伴热系统运行状态。 可以有效防止伴热系统异常导致的安全隐 患，保证伴热系统的稳定工作，为冬季除尘器的正常工作提供有力保障。 

04 工控人机界面设计

上位平台采用工控机作为监控系统的主要硬件平 台， 人机界面采用 Wonderware lntouch 作为编程软件平台， 应用程序根据设备的工艺要求编制。上下位机之间采用DHPLUS通讯协议，上位机可通过 Ethernet网络共享同步数据。通过接收除尘器 PLC 的工作状态反馈信号来实现除尘器实时监控。

05 结束语

气箱式脉冲袋收尘器控制系统的改造选用西门子公司小型一体化PLC取代了原来复杂纷乱继电器系统，减少了外部电路与元器件，较大程度地提高了系统的配置， 增加了系统的灵活性，并大大减轻了系统维护工作量和成本。改造后，操作面板清晰鲜明，功能集成整齐，并留有功能扩展接口，可以非常方便地更改收尘器的设定时间等工艺参数以适应厂方生产需要，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特色， 延长了设备的使用寿命，创造了可观的经 济效益。

来源：《山东鲁碧建材有限公司》

作者：石树凯 李相鹏

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