【正文】 大規(guī)模的工業(yè)上應(yīng)用上，電除塵常常使用線板型電除塵器、干式電除塵器或單區(qū)臥式電除塵器，按照寬間距和窄間距的極間距分類使用，也按高溫和常溫的氣體溫度分配使用，大部分電除塵器都是使用電暈線負(fù)級電暈放電。 電除塵器的結(jié)構(gòu)電除塵器結(jié)構(gòu)主要包括兩大部分組成，兩部分為：一是高壓直流供電的機(jī)組與低壓控制系統(tǒng)；二是電除塵器本體。主要包括為電暈電極、放電極、收塵極、氣流分布板、高壓供電設(shè)備、灰斗、煙箱、殼體、支座和振打清灰系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)等[3]。 電暈電極電除塵器的電暈電極有很多種類，目前，最常用的電暈極有星形線、直徑3mm的圓形線、芒刺線和鋸齒線等[14]。管框繃線式和重錘懸吊式是電暈線的常用固定方式。電暈線的要求是起暈電壓低、電暈電流大、能保證準(zhǔn)確的極間距、機(jī)械強(qiáng)度較高以及便于清除灰塵等。 收塵極在實(shí)際的電除塵器除塵應(yīng)用中，有很多型式的收塵極，通常為分為管式和板式，板式收塵極可分為箱式收塵電極、平板行板收塵電極與型板式收塵電極三類。電除塵器除塵效率由收塵極的造價(jià)、結(jié)構(gòu)及金屬用量影響，所以對它的要求很高。 放電極 放電極是電除塵器中重要的組成部分，也稱為陰極或電暈極。它能與收塵極構(gòu)成電場、產(chǎn)生電暈，從而形成電暈電流。放電極主要由電極線、支撐套管以及框架吊桿、放電極線框架、放電極電暈線振打裝置等裝置構(gòu)成[8]。 高壓供電裝置捕集所需電暈電流、高壓電場和提供粒子荷電是高壓供電裝置的主要任務(wù)。一般情況下，電暈放電的電流是100~2000mA，高壓供電裝置的高壓峰值輸出電壓是70~1000kV。 氣流分布板電除塵器除塵效率的好壞受到通過除塵器除塵系統(tǒng)的氣流分布影響，為了保證氣流分布均勻、減少渦流，可設(shè)置一個變徑管道放在進(jìn)出口處，同時(shí)進(jìn)口變徑管內(nèi)還需要放置一個氣流分布板[15]。百葉窗式、槽行鋼式、多孔板分布格子以及欄桿型等是最常見的氣流分布板。其中多孔板被廣泛廣泛。 煙箱與氣流分布裝置電除塵器的煙箱由進(jìn)氣煙箱和出氣煙箱兩部分構(gòu)成。電除塵器的場地和工藝等條決定了進(jìn)氣煙箱的結(jié)構(gòu)。多數(shù)情況下，所采用的進(jìn)氣煙箱有水平進(jìn)煙氣、下部進(jìn)煙氣、上部進(jìn)煙氣、斜向進(jìn)煙氣以及側(cè)部進(jìn)煙氣以等。下部進(jìn)煙氣和水平進(jìn)煙氣是其中最常用的是兩種。出氣煙箱的結(jié)構(gòu)與進(jìn)氣煙箱基本相同，但是出氣煙箱的內(nèi)部沒有氣體分流裝置。進(jìn)氣煙箱內(nèi)設(shè)置有氣流均布裝置，這個裝置的主要用途是將高速流、小斷面的煙氣在經(jīng)過氣流分布裝置后，變成低速流、大斷面的煙氣，這樣進(jìn)入電場中的煙氣分布就能符合電除塵器要求[16]。氣流分布裝置的結(jié)構(gòu)根據(jù)進(jìn)氣煙箱進(jìn)氣方式的不同分為很多種。其中多孔板式、格柵板式、鋸齒式和X 形孔板常用在于水平式進(jìn)煙氣煙箱中，垂直折板式與垂直偏轉(zhuǎn)板式通常使用在上下進(jìn)煙氣的煙箱中。 灰斗和卸輸灰系統(tǒng)電除塵器中，用來存儲收集下來的粉塵的灰斗，灰斗也是電除塵器的重要部分之一。船形灰斗和錐臺形灰斗是目前常用的灰斗，錐臺形灰斗被廣泛采用。近年來隨著半干法和干法煙氣脫硫脫氮的快速發(fā)展，船形灰斗是得以出現(xiàn)應(yīng)用，不過，在目前常規(guī)電除塵器中應(yīng)用比較少。卸輸灰系統(tǒng)在電器除塵中的作用是把灰斗內(nèi)存儲的粉塵運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。卸輸灰系統(tǒng)的組成包括插板箱、螺旋氣化輸送機(jī)、星形卸灰器等結(jié)構(gòu)[9]。 殼體殼體位于電除塵器中進(jìn)出口煙箱之間，并且和出口煙箱一起與整個除塵系統(tǒng)相連接。殼體內(nèi)部設(shè)置了放電極、收塵極和振打清灰等核心部套裝置與外界相隔絕，從而形成一個完全封閉的殼體除塵空間。同時(shí)，殼體也是一個承載部套，它內(nèi)部的放電極、收塵極以及振打清灰裝置都位于殼體的頂梁上，殼體底梁上焊上灰斗。除此之外，一些附加載荷還要需要?dú)んw承擔(dān)，比如，放電極和收塵極上的積灰，自然環(huán)境下的附加載荷高位布置的電源。所以，殼體能把電除塵器上的載荷傳遞到鋼支架上或水泥基礎(chǔ)上。足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是電除塵器殼體的基本要求，并且殼體的需要密封，不能有較大的漏風(fēng)，否則，電除塵器的安全與穩(wěn)定運(yùn)行將難以保障。電除塵器的殼體包括墻板和框架兩個部分。在有無立柱的框架中墻板作用有所區(qū)別，有立柱的框架里，承擔(dān)工作負(fù)壓引起的荷載和密閉是墻板的主要作用，此種墻板被稱為梁柱構(gòu)件；在無立柱框架中，和密閉和受力構(gòu)件是墻板的主要作用，此種墻板稱為板殼構(gòu)件?？蚣苁请姵龎m器的主要受力構(gòu)件，由底梁、頂梁、支撐和立柱構(gòu)成[19]。一般來說，如果是有立柱的框架，所有的荷載常常經(jīng)過立柱傳遞；但是在有立柱的板殼構(gòu)件中，板殼傳遞是載荷則主要通過方式。第三章 可編程控制器概論隨著微處理器、數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)的控制方式也隨之增加，目前，最常用的控制方式有EDA控制、PLC控制、繼電器控制、單片機(jī)控制、傳統(tǒng)的嵌入式控制和PC控制。PLC控制的優(yōu)點(diǎn)有：功能強(qiáng)大、應(yīng)用面廣、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低廉、編程安裝使用簡單、使用壽命長等。此外，PLC控制方式中的監(jiān)控程序能夠完成對設(shè)備故障的檢查，以及用戶程序的輸入、修改和執(zhí)行等一系列功能。它的編程語言是梯形圖與計(jì)算機(jī)的匯編語言相比具有簡單、易學(xué)、直觀等優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)中采用PLC控制系統(tǒng)控制煤粉電除塵器控制系統(tǒng)[17]。 PLC簡介可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），是一種固態(tài)電子裝置，主要利用輸入/輸出裝置的回授信號及儲存程序，控制機(jī)械或程序的操作。在工廠自動化系統(tǒng)中，PLC因?yàn)榫邆鋬r(jià)格便宜、系統(tǒng)穩(wěn)定及環(huán)境適應(yīng)性佳的特點(diǎn)，一直為自動化業(yè)界所采用。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC快速發(fā)展的時(shí)期，年使用率的增長一直保持在35%左右。在這期間，PLC在處理數(shù)字運(yùn)算功能、模擬量功能、網(wǎng)絡(luò)功能和人機(jī)接口功能都得到大幅度提高。PLC逐步進(jìn)入了過程控制領(lǐng)域，并在一些應(yīng)用上替代了DCS系統(tǒng)。由于PLC具有較多優(yōu)勢特點(diǎn)，其使用方便、可靠性高、通用性強(qiáng)、適應(yīng)面廣、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)[18]。PLC將在在工業(yè)生產(chǎn)自動化控制領(lǐng)域?qū)⑹菬o法替代的。 PLC的應(yīng)用可編程邏輯控制器的應(yīng)用，隨著PLC功能的不斷完善，它的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。PLC的應(yīng)用范圍為以下幾種領(lǐng)域：（1） 順序控制它取代了傳統(tǒng)的繼電器順序控制，可用于單機(jī)控制，多機(jī)群控制，生產(chǎn)線控制等。（2） 運(yùn)動控制現(xiàn)已經(jīng)可提供拖動步進(jìn)電動機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。位置控制模塊比CNC裝置體積小，價(jià)格低，速度快，操作更方便。（3） 過程控制它能控制大量的物理參數(shù)，如溫度，壓力，速度等，PID模塊使PLC具有閉環(huán)控制功能，即具有PID控制調(diào)節(jié)能力可用于過程控制。（4） 數(shù)據(jù)處理在機(jī)械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。（5） 通信和聯(lián)網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)PLC之間，PLC和上級計(jì)算機(jī)之間的通信功能，多采用光纖通信，多級傳遞。 西門S7200 S7200系列的發(fā)展概述及構(gòu)成S7200PLC是德國西門子公司生產(chǎn)的一種超小型PLC，它以緊湊的結(jié)構(gòu)、良好的擴(kuò)展性、強(qiáng)大的指令功能、低廉的價(jià)格，已經(jīng)成為當(dāng)代各種小型控制工程的理想控制器。S7200PLC包含了一個單獨(dú)的S7200CPU和各種可選擇的擴(kuò)展模塊，可以十分方便的組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)模可以從幾點(diǎn)到幾百點(diǎn)，具有多種功能規(guī)模塊和人機(jī)界面可工選擇，很容易組成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件，使得在采用S722X系列PLC來完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是更加簡單，足多種多樣的自動控制的需要。S7200PLC的突出特點(diǎn)表現(xiàn)在：極高的可靠性，非常豐富的指令集，很高的可操作性，豐富的內(nèi)置集成功能，實(shí)時(shí)性高，強(qiáng)勁的通訊能力，豐富的模塊擴(kuò)展功能。S7200硬件系統(tǒng)的配置方式采用了整體式加積木式，在主機(jī)上包含一定數(shù)量的I/O端口，并且還可以擴(kuò)展相應(yīng)的功能模塊[21]。 控制系統(tǒng)示意圖1. 基本單元基本單元又稱為CPU模塊，有的也稱之為本機(jī)或主機(jī)。它包括CPU、基本輸入輸出點(diǎn)、存儲器和電源，是PLC的主要組成部分。它實(shí)際就是一個比較完整的控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)完成某些的控制任務(wù)。2. 擴(kuò)展單元當(dāng)主機(jī)的I/O數(shù)量不能滿足系統(tǒng)的要求時(shí)，用戶就可以根據(jù)需要擴(kuò)展相應(yīng)的I/O模塊。PLC所能連接的擴(kuò)展模塊的數(shù)量和實(shí)際上所能使用到的I/O點(diǎn)數(shù)都是由多種因素來共同決定的。3. 特殊功能模塊當(dāng)用戶需要控制完成一些特殊功能任務(wù)時(shí)，可與S7200主機(jī)聯(lián)通，用以完成某些特殊任務(wù)而特制的一種控制裝置。4. 相關(guān)設(shè)備是為了充分和有效的利用S7200開發(fā)系統(tǒng)的硬件與軟件資源庫而共同開發(fā)出來的多種設(shè)備，有人機(jī)交換的操作界面、編程軟件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。5. 工業(yè)軟件工業(yè)軟件是為了管理和應(yīng)用這些設(shè)備而開發(fā)且與之相配套的程序，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程趕緊、運(yùn)行軟件和人機(jī)接口等幾大類構(gòu)成。 S7200系列PLC的工作原理及工作過程PLC有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出能及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號，用戶和諧不是只執(zhí)行一次，機(jī)時(shí)是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。當(dāng)可編程控制器運(yùn)行后，首先要進(jìn)行初始化操作，它包括對工作區(qū)內(nèi)存的初始化、將輸入/輸出斷電器清零、復(fù)位所有的定時(shí)器，檢查I/O單元是否連接完好等，如有異常狀況則發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)初始化完成后，可編程控制器就會進(jìn)入周期掃描過程。小型PLC的工作過程有兩個顯著特點(diǎn)：一個是周期性順序掃描，一個是集中批量處理。周期性順序掃描是PLC特有的工作方式，可編程控制器在運(yùn)行過程中，都處在不斷循環(huán)的順序式掃描過程當(dāng)中，由于PLC的I/O點(diǎn)婁較多，采用集中批量處理的方案，可適當(dāng)簡化操作過程，提高系統(tǒng)的可靠性，便于控制。因此PLC的另一個主要特點(diǎn)就是對執(zhí)行用戶程序、輸入采樣、輸出刷新實(shí)施集中批量處理[20]。這也是為了提高系統(tǒng)的可靠性。 PLC工作過程 PLC對輸入/輸出的處理原理通過對可編程控制器的用戶指令執(zhí)行過程的分析，可以總結(jié)出PLC對輸入/： PLC對輸入/輸出的處理原理1. 輸入映像寄存器里面的存儲數(shù)據(jù)，是由輸入采樣階段掃得到的輸入信號的狀態(tài)一起寫進(jìn)去的，在本次掃描過程中，它不會隨著外部輸入信號的變化而發(fā)生變化。2. 輸出映像寄存器的存儲狀態(tài)，在用戶程序中輸出指令的運(yùn)行結(jié)果中決定。3. 鎖存器中的數(shù)據(jù)則是在輸出階段刷新，由輸出映像寄存器集中寫入。4. 輸出端子的輸出狀態(tài)，是由輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)確定的。5. 執(zhí)行用戶程序時(shí)的輸入、輸出狀態(tài)，是由輸入映像寄存器、輸出映像寄存器中讀取的[26]。 I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展的編址CPU22X系列的每種主機(jī)所提供的本機(jī)I/O點(diǎn)的I/O地址是固定的，進(jìn)行了擴(kuò)展時(shí)，可以在CPU右邊連接多個擴(kuò)展模塊，每個擴(kuò)展模塊的組態(tài)地址編號取決于各模塊的類型和該模塊在I/O鏈中所處的位置，編址方法是指同樣類