【正文】 時也會釋放出所帶電荷，在集塵極表面沉集，慢慢地形成一層粉塵薄層[9]。所以含塵氣體通過這一空間時，粉塵與負(fù)離子和自由電子會發(fā)生碰撞，粉塵的內(nèi)部電荷會在負(fù)離子和自由電子接近粉塵顆粒時重新分布，于是這兩者之間便產(chǎn)生吸引力，粉塵顆粒表面上就會附著自由電子和負(fù)離子使其帶電，產(chǎn)生了粉塵荷電。 粉塵荷電粉塵荷電是電除塵器在除塵中的基本過程。同時，在生產(chǎn)過程中，可收集電除塵器的煙灰，從而提高電除塵器的實(shí)際利用效率，再通過特殊的工藝制作成其他產(chǎn)品使用，不僅提高了電除塵器利用率，也獲得了更好的經(jīng)濟(jì)效率[12]。具體讓煙氣中的固體煙塵顆粒通過特定方法帶上相應(yīng)的的電荷，同時收集灰塵顆粒的集塵板上也通過特定方法帶上相異電荷，再讓帶電煙塵經(jīng)過集塵板，由于異性電荷相吸引的原理，煙氣中固體顆粒便可定向收集，從而清除煙氣中的灰塵會被分離而清除。應(yīng)用軟件組態(tài)王，實(shí)現(xiàn)靜電除塵控制系統(tǒng)的監(jiān)視，且具有安全登陸，實(shí)時數(shù)據(jù)收集，現(xiàn)場的監(jiān)視，歷史數(shù)據(jù)保存等功能，完成監(jiān)視目的的達(dá)成[3]。電除塵器在燃煤發(fā)電量占全國總數(shù)的75%，648多平方米的設(shè)備已經(jīng)成功運(yùn)行在1000MW火電廠[14]。1980以前，中國電除塵器的規(guī)模絕大多數(shù)都在100平方米以下，而其行業(yè)占有色冶金工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、建材工業(yè)、電力工業(yè)、化工、輕工等行業(yè)。在中國作為世界大國的電除塵器，在國際舞臺上不僅在數(shù)量上而且在技術(shù)水平，已進(jìn)入國際先進(jìn)行列。電除塵器作為控制大氣污染的主要設(shè)備，并解決環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)一步應(yīng)用技術(shù)發(fā)展之間的矛盾。大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223 2003火電廠20040101開始實(shí)施新規(guī)定的發(fā)電廠）排放大氣污染物的控制在50mg／m179。在二十一世紀(jì)，中國的大力促進(jìn)科技進(jìn)步，加強(qiáng)環(huán)境科學(xué)研究，積極發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要政策得到重視。國家將更加高效靜電除塵器技術(shù)列入國家“七五”項(xiàng)目。中國的國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長改革開放環(huán)境的保護(hù)變得越來越重要。 電除塵器的發(fā)展及現(xiàn)狀在中國，靜電除塵技術(shù)的研究和發(fā)展的綜合系統(tǒng)開始于上世紀(jì)60年代。而采用PLC控制也有一些缺點(diǎn)，在PLC的不足屬于現(xiàn)場控制層，人機(jī)交互性比較差的，管理層不能及時了解現(xiàn)場情況；同時，利用PLC控制無法追蹤歷史數(shù)據(jù)收集過程[9]。引用在PLC控制靜電除塵系統(tǒng)，可以大大提高除塵效率，在我們的大煤炭加工廠和火電廠推廣使用，不僅可以提高電除塵的經(jīng)濟(jì)性，而且節(jié)省大量的能源，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。同時，隨著工業(yè)自動化控制水平的發(fā)展和提高，電除塵器的管理與控制系統(tǒng)將進(jìn)一步發(fā)展并完善。經(jīng)典除塵技術(shù)之所以如此應(yīng)用廣泛，是因?yàn)樗龎m效率高、氣體處理量大、耗能低、適用范圍廣及操作維護(hù)方便，在我國環(huán)保事業(yè)中起著重要的作用。除塵器的分類有很多種，依照不同的除塵機(jī)理，除塵器可以分為靜電除塵器、過濾除塵器、濕式除塵器和旋風(fēng)除塵器。2012年10月6日。除塵目前來說非常重要，2012年2月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。在這些粉塵顆粒中，有很多重金屬、金屬氧化物以及有毒物質(zhì)。煤炭作為一種不清潔的能源，在很多地方，我們有時很難控制它對環(huán)境造成的危害。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）基于PLC的煤粉電除塵器控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III第一章 概 述 1 研究背景及意義 1 電除塵器的發(fā)展及現(xiàn)狀 2第二章 電除塵器的基本理論 4 電除塵器的基本工作原理 4 氣體電離 4 粉塵荷電 5 粉塵捕集和沉積 5 振打清灰 5 電除塵器的分類 5 電除塵器的結(jié)構(gòu) 6 電暈電極 6 收塵極 6 放電極 6 高壓供電設(shè)備 7 氣流分布板 7 煙箱與氣流分布裝置 7 灰斗和卸輸灰系統(tǒng) 7 殼體 8第三章 可編程控制器概論 9 PLC簡介 9 PLC的應(yīng)用 9 西門S7200 10 S7200系列的發(fā)展概述及構(gòu)成 10 S7200系列PLC的工作原理及工作過程 11 PLC對輸入/輸出的處理原理 13 I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展的編址 13 S7200系列PLC編程元件 14第四章 基于PLC的煤粉電除塵器控制系統(tǒng) 17 總控制系統(tǒng)方案 17 風(fēng)機(jī)控制 20 振打過程控制 21 對除塵振打的工藝要求 21 各電廠時序控制 22 消防報警控制 23 卸灰裝置控制 23 濃度PID調(diào)控 23 網(wǎng)絡(luò)通信研究 24第五章 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 26 組態(tài)王軟件 26 監(jiān)控系統(tǒng)主體設(shè)計 27 登陸窗口 29 主控窗口 30 實(shí)時數(shù)據(jù)記錄及查詢窗口 31 歷史數(shù)據(jù)記錄窗口 33 報警窗口 34總 結(jié) 36參考文獻(xiàn) 37附錄A：組態(tài)王命令語言 39附錄B：PLC運(yùn)行程序 41致 謝 54內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）第一章 概 述 研究背景及意義我國的能源稟賦特點(diǎn)是缺油、少氣、煤炭資源相對豐富且煤炭價格相對低廉。能源構(gòu)成主要以煤炭為主，煤炭資源的開發(fā)利用帶動了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，如今我國已成為世界上僅次于美國第二大經(jīng)濟(jì)國家，然而，正當(dāng)我們享受著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展所帶來的歡樂的同時，我也同樣面對著煤炭資源消耗量迅猛增加的難題。比如采煤、煤礦加工以及裝卸等過程中，特別是在火電廠燃煤的過程中以及近年來迅速發(fā)展的煤化工行業(yè)中，不僅會產(chǎn)生大量的煙氣和煤塵，而且是火電廠也會排放到大氣中大量的顆粒物[1]。這些對人體健康有著極大的危害的污染物嚴(yán)重地影響著人們生活和生產(chǎn)的順利進(jìn)行，因此，必須對含煤廢氣和燃燒煙氣進(jìn)行凈化。2012年9月9日，北京市環(huán)保局監(jiān)測中心表示，新版空氣質(zhì)量發(fā)布平臺2012年1月1日上線?？梢妵覍Ψ蹓m污染的重視[3]。在這些除塵機(jī)理中，靜電除塵技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于研究、冶金、電力、電子、建材和化工等領(lǐng)域的凈化煙氣過程中。隨著計算機(jī)技術(shù)與自動控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，靜電除塵的實(shí)際工業(yè)項(xiàng)目中引入了電除塵器的相關(guān)控制系統(tǒng)，在提高電自動化控制水平、除塵效率及除塵器設(shè)備的運(yùn)行管理水平等方面發(fā)揮了極其重要的作用[2]。PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶的指令、和輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程中，通過數(shù)字或模擬。因此， PLC控制的靜電除塵器有很好的研究和學(xué)習(xí)意義。如果控制系統(tǒng)PLC和組態(tài)軟件技術(shù)結(jié)合煤粉電除塵器的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集與處理領(lǐng)域的應(yīng)用，對主機(jī)的開發(fā)設(shè)計采用監(jiān)控組態(tài)軟件的接口，將大大提高煤粉電除塵器控制系統(tǒng)的功能和操作性。1980之前，我們在國際電除塵器領(lǐng)域處于仍然非常落后的位置。在市場經(jīng)濟(jì)的利益驅(qū)動下，國內(nèi)許多大、中型環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展的投資繼續(xù)增加，靜電除塵技術(shù)靜電除塵器上的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展。通過合理的對引進(jìn)技術(shù)的消化，吸收和從上世紀(jì)90年代的借鑒，我國電除塵技術(shù)基本上趕上了國際先進(jìn)水平[4]。污染控制要求也在增加，粉塵排放的要求明顯提高。（標(biāo)準(zhǔn)條件下同）以下的粉塵排放濃度舊標(biāo)準(zhǔn)gb1322391要求小于150mg／m179。目前，電除塵器已廣泛應(yīng)用在火電、鋼鐵、有色冶金、化工、建材、機(jī)械、電子等行業(yè)。靜電除塵技術(shù)從設(shè)備到計算機(jī)控制和絕緣零件，高、低電壓供電的振動裝置，電極板線已全部實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，部分產(chǎn)品出口到30多個國家和地區(qū)[5]。隨著中國經(jīng)濟(jì)尤其是電力建設(shè)、水泥建材行業(yè)的快速發(fā)展，在上世紀(jì)90年代中期電除塵器行業(yè)達(dá)到了空前水平，并且電力行業(yè)、水泥行業(yè)改變?yōu)殇撹F工業(yè)、有色冶金工業(yè)。本設(shè)計針對火電廠、高爐生產(chǎn)所產(chǎn)生的煙氣附帶這大量的煤粉進(jìn)行處理，在當(dāng)代的環(huán)境污染下工業(yè)生產(chǎn)除塵是必要的，因此設(shè)計了煤粉電除塵器控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)首先制定PLC總控制系統(tǒng)方案、外部接線圖以及總控制梯形圖，通過PLC振動的過程的控制，對風(fēng)機(jī)控制、各電場的時序控制，消防通報PLC控制，PLC卸灰裝置的控制，PLC濃度PID等六大部分的研究，確定詳細(xì)的PLC靜電除塵控制系統(tǒng)。第二章 電除塵器的基本理論 電除塵器的基本工作原理電除塵器的基本工作原理：在物理學(xué)中，互異正負(fù)電荷相互吸引，可以利用這個原理除去煙氣中的塵粒，這樣排入空氣中的煙氣中的含塵量可以大大降低。雖然實(shí)際應(yīng)用中電除塵器的結(jié)構(gòu)和種類可能各不相同，但除塵過程卻是基本相同的。 氣體電離在集塵極與放電極之間加上直流高壓電，在電暈極附近形成一個足以使流經(jīng)電場的氣體產(chǎn)生電離的強(qiáng)電場，同時產(chǎn)生電暈放電，導(dǎo)致電暈區(qū)內(nèi)空氣被電離，從而產(chǎn)生大量帶電粒子如正、負(fù)離子等。在放電極附近設(shè)有電暈區(qū)，正離子容易被電暈極表面負(fù)離子吸引失去電荷，剩下的部分自由電子和負(fù)離子由于電場力以及重力等相關(guān)力的作用下向著集塵極方向移動，于是，在放電極和集塵極之間存在著大量負(fù)離子和自由電子[6]。 粉塵捕集和沉積煙塵在電場的作用下帶電后，帶電煙塵通過引導(dǎo)進(jìn)入多層陰極板的電除塵器通道，在荷電粉塵自身重力和電場力作用下、介質(zhì)阻力與慣性力作用下，荷電粉塵就會往集塵極運(yùn)動。 振打清灰在電場力作用下，電除塵器經(jīng)過一段時間的除塵后，集塵極和電暈極上收集到的粉塵顆粒在一段時間的積累之后，就有一定厚度的粉塵層形成，如果清除的不及時，除塵器的除塵效率便會受到影響，還可能引起二次揚(yáng)塵。 電除塵器的分類根據(jù)處理氣體的化學(xué)成分、操作工藝要求、溫度、煙氣含塵濃度等條件的不同，電除塵器的設(shè)計類型也不相同。濕式電除塵器與干式電除塵器是按照集塵極上清灰形式的不同而區(qū)分的，濕式電除塵器的除塵方式是應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ谑諌m極上行成一層水膜或者水噴霧，借用水流的作用使收集的粉塵流進(jìn)灰斗。板式電除塵器是由很多平行板組成，在每兩個平板之間安裝電暈極進(jìn)行除塵；立式電除塵器與臥式電除塵器是按照氣體的流動方式而不同劃分的，立式電除塵器應(yīng)用在除塵量小，安裝空間狹小，除塵效率高。一般情況下，較大規(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。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]。管框繃線式和重錘懸吊式是電暈線的常用固定方式。 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。 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。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]。一般情況下，