基于PLC的除尘器喷吹系统设计

基于PLC的除尘器喷吹系统设计

摘要：本设计通过S7-200西门子PLC对除尘器系统的喷吹进行自动控制，可以实现顺序控制及定时周期模式清灰控制，其解决了人工脉冲清灰的麻烦，节省了人力。本系统中的周期模式分为：周期一、周期二两种定时清灰模式，实现了清灰周期的可调性。通过对此套除尘系统的电气硬件及控制程序设计，可以清楚了解除尘器的工作原理，以可以对以后的从事烟气净化全套系统打下基础。

关键词：S7-200西门子PLC、喷吹、周期模式、清灰控制、可调性、除尘效率

第１章绪论 ………………………………………………………………………1

1.1选题的目的 ………………………………………………………………1

1.2选题的意义 ………………………………………………………………2

1.3袋式除尘器在燃电厂中的应用 …………………………………………3

1.4本课题主要讨论问题 ……………………………………………………3

第2章除尘器喷吹控制及PLC元件初选 …………………………………………3

2.1主要设备介绍 …………………………………………………………………3

2.1.1袋式除尘器简介 …………………………………………………………3

2.1.2袋式除尘器结构图 ……………………………………………………4

2.1.3除尘器的工作原理及工作流程 ………………………………………4

2.1.4袋式除尘器清灰方法 …………………………………………………5

2.1.5转运设备 ………………………………………………………………6

2.1.6输灰系统 ………………………………………………………………6

2.1.7料位计 …………………………………………………………………7

2.2 电气设计及控制要求 ……………………………………………7

2.2.1清灰控制要求 ………………………………………………………7

2.2.2电控设备要求 ………………………………………………………9

2.2.3风机的控制 ………………………………………………………10

2.3 S7—200的介绍 ………………………………………………………10

第3章系统设计 ……………………………………………………………14

3.1烟气检测控制系统 ………………………………………………………14

3.2电控系统 ………………………………………………………………14

3.2.1手动调试 ………………………………………………………………14

3.2.2自动运行 ………………………………………………………………15

3.3系统的方案设计及工作过程 ……………………………………………15

3.3.1 系统的方案设计 ……………………………………………………16

3.3.2 电机动力设备设计…………………………………………………17

3.3.3 脉冲控制 …………………………………………………………19

3.3.4 PLC原理设计 ……………………………………………………20

3.3.5 PLC程序设计 ……………………………………………………21

3.3.6 I/O点分配表 ………………………………………………………21

3.3.7程序 …………………………………………………………………23

第4章结束语 ……………………………………………………………………31

参考文献 …………………………………………………………………………32

致谢 ………………………………………………………………………32

一、绪论

1.1 选题的目的

随着人们生活水平的提高，我们乘坐的汽车所排出的尾气、工厂的废气每天都在污染着空气，严重影响着我们的生活质量。治理空气污染，净化烟气成为了我们保护环境十分重要的一步。布袋除尘器是一种通过除尘布袋过滤烟气中灰尘的干式滤尘装置，布袋表面粉尘随着除尘器工作而依附在滤袋上，且越积越多，会影响烟气的通过速度，使降低除尘器的工作效率。所以，使用布袋除尘器要清除滤袋上的灰尘，以保证不影响除尘器工作的效率。

目前，布袋除尘器应用于我国的各行各业，我国对于除尘器的使用技术也越来越娴熟。

1.2 选题的意义

通过对此套除尘系统的电气硬件及控制程序设计，可以清楚了解除尘器的工作原理，以可以对以后的从事烟气净化全套系统打下基础。

1.3 袋式除尘器在燃电厂中的应用

目前，我国针对粉尘排放量的标准已经提高。对于燃煤电厂而言，在处理烟气时，由于粉尘会影响静电除尘器的工作状态，所以静电除尘器的使用周期较短，效率不高。在此基础上，袋式除尘技术逐渐兴起。其具有较高的可靠性和稳定性，除尘效果明显，适用性强，且粉尘、环境等因素不会影响其使用寿命。因此，火电厂在进行改造、扩建和新建时，都会引进袋式除尘器进行锅炉烟气的处理。火电厂中使用袋式除尘器有以下几个方面的特征。

（1）烟气温度

在保证安全系数的基础上，要结合通常环境中烟气的温度，对滤料进行合理选择。此外，也要结合发生故障和事故时，由于温度过高而导致的滤料无法发挥作用。还应关注烟气中颗粒物的状态。如果颗粒物还处于燃烧状态，应对烟气连接管进行加长处理。如果不具备空间条件延长烟气管，要将阻火设置安装在排烟口处，控制烟气温度不能过高。

（2）烟气特性

电厂排放的烟气大部分都有腐蚀酸碱的特性，所以要对滤料抗酸碱腐蚀的性能进行考量，通过有效的防腐手段避免烟气通道被腐蚀。与此同时，针对絮状、油污、污渍等物质黏到滤料中，要通过有效的方法避免其堵塞滤料。

（3）袋式除尘器预除灰

开启机组或其工作负荷较低时，可以通过燃油提供能量。燃油燃烧不充分，会产生大量油烟，堵塞滤袋，影响除尘效果。所以，真正使用袋式除尘器之前，可以通过开设旁通、喷粉煤灰等预除尘手段处理新的布袋。老布袋要禁止清理灰尘，时布袋表面覆盖适当的灰尘。

（4）袋式除尘器停机

如果除尘器暂停时间不长，不采用滤袋灰尘，重点关注其温度。如果暂停使用时间过长，要清理全部滤袋的灰尘，通过引风机等设备清理掉除尘袋内的所有气体、灰尘，尤其是酸性物质。

1.4 本课题主要讨论问题

本课题结合PLC对除尘器的喷吹清灰系统的进行自动控制。PLC系统采用siemens S7-200 PLC来进行控制系统设计，编程软件STEP 7 MicroWIN SP9进行系统控制程序的编制。

参考文献

1.郁汉琪，电气控制与可编程序控制器应用技术．南京：东南大学出版社，2003．75—78

2.向晓汉，西门子PLC高级应用实例精解. 北京. 机械工业出版社. 2010.1

3.ACS350变频器用户手册.北京.北京ABB电气传动系统有限公司