西門子小型PLC在氣箱式脈沖袋收塵器控制技術(shù)中的應(yīng)用

摘 要：氣箱式脈沖袋收塵器不僅具有噴吹脈沖清灰收塵器的優(yōu)點，還綜合和分室反吹清灰收塵器的眾多優(yōu)點。文章針對西門子小型PLC氣箱式脈沖袋收塵器，對該裝置的控制系統(tǒng)進行了簡要介紹，并在應(yīng)用實例中，分析了如何使該收塵器更加智能化、人性化，從而大大豐富了氣箱式脈沖袋收塵器的功能。

關(guān)鍵詞：氣箱式脈沖袋收塵器；西門子小型PLC；智能化；人性化

隨著環(huán)保壓力的不斷增大，國內(nèi)越來越多的企業(yè)開始意識到環(huán)境保護的重要性，積極從自身做起，進行生產(chǎn)設(shè)備改造。例如，對于粉塵污染較重的水泥生產(chǎn)企業(yè)而言，以前都采用傳統(tǒng)的氣箱式脈沖袋收塵器，雖然除塵效果很好，但由于設(shè)備自身所配有的繼電器電氣控制系統(tǒng)故障率較高，并且功能也日趨陳舊，已經(jīng)不能滿足企業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境保護的要求，所以這就需要企業(yè)拿出資金，對陳舊過時設(shè)備進行升級改造，而PLC系統(tǒng)的應(yīng)用很好的解決了氣箱式脈沖袋收塵器繼電器控制系統(tǒng)的問題，更好的實現(xiàn)智能化和自動化。

1 氣箱式脈沖袋收塵器的工作原理

氣箱式脈沖袋收塵器的工作原理，是將含塵氣體經(jīng)進氣口經(jīng)斜隔板轉(zhuǎn)向進入灰斗，由于隔板阻擋作用導(dǎo)致氣流速度減慢，氣流無法帶動大顆粒粉塵向上運動，所以大顆粒粉塵會直接落入灰斗，細小顆粒隨氣流向上被吹入過濾室，經(jīng)過濾袋的過濾作用，夾雜著粉塵的氣流得到凈化，細小顆粒被濾袋吸附于表面，清潔氣體繼續(xù)向上匯集到清潔室，然后經(jīng)風(fēng)機被排出。

在收塵器的使用過程中，由于氣流通過的阻力會隨著附著在濾袋上的粉塵的增多而漸漸變大。當(dāng)阻力增大到1770pa時就需要進行清灰處理，以前的設(shè)備中只能靠手動進行定時清灰。在對陳舊設(shè)備進行改造之后，采用以PLC程序，這一程序的采用可以實現(xiàn)自動定時清灰。

該氣箱式脈沖袋收塵器有九個分室18個閥控，其連接圖如圖1所示。其中18個控制閥被分為A、B兩組，A組為YV（1-10），B組則為YV（11-18），兩組是由繼電器KA6來選通的。

在采用自動控制時，先啟動關(guān)閉第一個分室的提升閥，切斷室內(nèi)氣流；隨后啟動脈沖閥，來進行脈沖噴吹清灰。通過放出高壓壓縮氣可以使濾袋膨脹，進而讓粉塵震落到灰斗中。然后是第二個分室，也是先啟動提升閥，并關(guān)閉氣流對濾袋上的粉塵進行清除。各閥之間的打開存在時間間隔，這個間隔也是由軟件程序自動控制的。其他氣室依次循環(huán)進行，直至設(shè)定時間結(jié)束。

2 PLC控制系統(tǒng)硬件電路

本文在改造過程中使用的是PLC控制系統(tǒng)，采用的是西門子S7-300系列小型PLC?？删幊炭刂破髦饕晌⑻幚砥鳎–PU）、輸入部件和輸出部件及其擴展接口（I/O）、存儲器（系統(tǒng)程序、用戶程序）、外設(shè)接口等部分組成。PLC硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。繼電器電氣控制系統(tǒng)中使用9個輸出點，包括故障指示燈（1個）、螺旋輸送機電機驅(qū)動輸出點（1個）、脈沖輸出點（1個）、卸料器電機驅(qū)動（1個）和分室提升閥輸出點（5個）。

在氣箱式脈沖袋收塵器中，脈沖閥和提升閥歸屬于清灰系統(tǒng)，卸料器和螺旋輸送機歸屬于送灰系統(tǒng)，改裝后二者均由PLC控制系統(tǒng)來控制。雖然控制柜上有工作狀態(tài)指示燈和操作按鈕，但是在現(xiàn)場環(huán)境惡劣時，操作不方便且易出錯。采用西門小型PCL控制系統(tǒng)，控制信號可以由直接輸入到輸入點，再由PCL輸出，進行集中控制。在緊急情況下，PCL控制系統(tǒng)的輸入端的急停按鈕可以切斷電源，可以實現(xiàn)及時停機（包括控制回路）。此外，電機上設(shè)有過載保護，過載信號以及卸料器、螺旋輸送機的運行信號也接入PLC的輸入點。清灰系統(tǒng)中，脈沖清灰的功能只需一個輸出點，通過PLC程序，提升閥（TS）工作瞬間，清灰閥（QH）也可隨之完成。

在先進小型PCL控制系統(tǒng)中采用了單獨的中間繼電器，可實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的隔離，內(nèi)部的保護和連鎖系統(tǒng)更加完整，大大簡化了系統(tǒng)的復(fù)雜性，使其更加安全、可靠、穩(wěn)定。

3 PLC控制系統(tǒng)軟件功能

改造后，系統(tǒng)不僅可以手動控制還可以實現(xiàn)自動運行。手動方式一般用于部分系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者檢修的時候。當(dāng)開關(guān)置于自動檔處，系統(tǒng)會按預(yù)先的編程運行。在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分，分別為用戶程序和系統(tǒng)監(jiān)控程序。前者是由使用者編制的，后者是由系統(tǒng)調(diào)用，包括（用戶指令解釋程序、管理程序、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊），主要用于控制器本身的運行。PCL控制方式有自動和單機兩種，可由控制柜進行轉(zhuǎn)換，單機控制在自動狀態(tài)時不起作用。

4 結(jié)束語

近年來，社會環(huán)保要求日益提高，特別是對企業(yè)的除塵要求也在不斷提高。采用西門子公司小型一體化PLC氣箱式脈沖袋收塵器，并對原有的復(fù)雜的控制系統(tǒng)進行改造，進一步提高了系統(tǒng)的配置，不僅使得氣箱式脈沖袋收塵器的操作更加簡便，還減少了元件的使用量，大大降低了成本。同時，對收塵器進行必要技術(shù)改造，改進后的控制系統(tǒng)的除塵效果更佳，不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，也進一步達到了相應(yīng)的環(huán)保效果。

參考文獻

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作者簡介：何然（1988，2-），女，本科，助理工程師，2008年大學(xué)畢業(yè)進入葛洲壩水泥企業(yè)從事電氣自動化工作，2016年調(diào)到公司成立的技術(shù)品質(zhì)部負責(zé)科技管理，負責(zé)公司的科研工作。