【正文】 進(jìn)行更改。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ③維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的指示和故障代碼的顯示，或通過編程器和 CRT 屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。 ②擴(kuò)展的靈活性： PLC 根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展，它不僅可以通過增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展單元來擴(kuò)大容量和功能，也可通過多臺(tái) PLC 的通信來擴(kuò)大容量和功能。 (4)機(jī)電一體化 PLC 是專門為工業(yè)過程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)， 把儀表電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。而 PLC由于應(yīng)用了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，各種控制功能是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的，只要改變程序并改動(dòng)少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。因 此在用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的過程中，傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)勢必被 PLC取代。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信的發(fā)展， PLC在邏輯運(yùn)算功能的基礎(chǔ)上增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)調(diào)節(jié)的功能，提高了運(yùn)算速度，擴(kuò)大了輸入輸出的規(guī)模，并畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 開始與小型計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成以 PLC為重要部件的初級(jí)分散型控制系統(tǒng)。 不論是 PLC還是 DCS，在發(fā)展過程中，始終是相互滲透，互為補(bǔ)充。集散控制系統(tǒng)既有單回路控制功能，也有多回路控制功能，同時(shí)也具有順序控制功能。 (3)PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是通用微型計(jì) 算機(jī)適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)控制要求發(fā)展起來的一種控制設(shè)備。但是，使用工業(yè)控制機(jī)控制生產(chǎn)工藝過程，要求開發(fā)人員具有較高的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)和微機(jī)軟件編程的能力。但是， PLC使用了工廠技術(shù)人員熟悉的梯形圖語言編程，易學(xué)易懂，便于推廣應(yīng)用。而工控機(jī)雖然也能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行，但畢竟是由通用計(jì)算機(jī)發(fā)展而來，在整體結(jié)構(gòu)上要適應(yīng)現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境，還要做工作。這也是工控機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)比 PLC應(yīng)用系統(tǒng)可靠性低的原因。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 3 章 脈沖清灰袋式除塵器 脈沖清灰除塵器（又稱行噴吹脈沖）是目前國際上最普遍、最高效的濾袋除塵器。 優(yōu)點(diǎn)： (1)可根據(jù)現(xiàn)場工藝的實(shí)際情況，靈活設(shè)計(jì)在線或離線的高效率均勻清灰系統(tǒng)，克服以上各種清灰方法的不足。 (3)結(jié)構(gòu)簡單，選擇不同尺寸的 濾袋和脈沖閥，可靈活設(shè)計(jì)濾袋的分布，制造各種處理風(fēng)量的機(jī)組。 (5)運(yùn)作費(fèi)用低，采用壓縮氣能源噴射引流，保證濾袋底部清灰壓力。 脈沖清灰袋式除塵器的結(jié)構(gòu) 某鍋爐煙氣袋式除塵器有兩個(gè)進(jìn)口、兩個(gè)出口，相應(yīng)有兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)（引風(fēng)機(jī)已有控制設(shè)備，不包括在本項(xiàng)目內(nèi)）。 每個(gè)除塵室裝有 56 只脈沖電磁閥，每只閥控制 16 只濾袋，共計(jì) 896 只濾袋。每個(gè)室的煙氣入口和凈氣出口之間裝設(shè) 1只差壓傳感器，當(dāng)差壓值達(dá)上限（約 900Pa，可調(diào)整）時(shí)，說明濾袋被煙塵堵塞，透氣性已明顯下降， 14組脈沖電磁閥按規(guī)定次序逐一通電進(jìn)行噴吹，（噴吹時(shí)間～ ，間隔時(shí)間約為 20～ 30s，由 PLC 控制）直到壓差值恢復(fù)正常值（例如500Pa，可調(diào)整）為止。 在兩個(gè)凈氣出口處各裝設(shè)氧量儀（ 0～ 21%） O2 一只，以監(jiān)測濾袋工作條件。 每個(gè)除塵室設(shè)有兩只壓縮空氣聯(lián)箱，全套除塵器共有 8 只聯(lián)箱，壓縮空氣由 8 m3 /min 空氣機(jī)供給，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為 55kw，在除塵器的壓縮空氣總管上裝 1只壓力傳感器，當(dāng)其壓力低于下限（例如 ，可調(diào)整）說明壓力不足， 應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示值班人員采取必要的應(yīng)對(duì)措施。 脈沖袋式除塵器基本結(jié)構(gòu)由氣包、上箱、下箱、灰斗、控制 4 部分組成。 其原理圖如下圖 所示： 圖 脈沖清灰袋式除塵器原理圖 出風(fēng)口 已凈化的空氣 濾袋 噴吹口 壓縮空氣 進(jìn)風(fēng)口 檢修口 出灰口 氣包 畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 工作原理 含塵氣體從袋式除塵器進(jìn)口引入后，通過煙氣分配裝置均勻進(jìn)入濾袋 ，在此過程中粉塵即被濾袋的外側(cè)所阻擋，經(jīng)過凈化處理的氣體從出口排出，粉塵則附著在濾袋外表面上，當(dāng)粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，電磁脈沖閥開啟，壓縮空氣從濾袋出口處的文丘里噴嘴自上而下吹入濾袋，將吸附在濾袋外表面的粉塵清落到下面的灰斗中，然后由回轉(zhuǎn)排灰閥將粉塵排出，文丘里噴嘴可以 誘導(dǎo)大量的剛被凈化的氣體進(jìn)入袋中，其體積數(shù)倍于噴嘴噴出的壓縮空氣，而且流速很高，形成空氣波，使濾袋口至底部發(fā)生急劇膨脹和沖擊振動(dòng)，具有很強(qiáng)的清灰效果 。由于濾袋積灰能夠及時(shí)清理，故使得除塵器總是保持良好的工作狀態(tài)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 4 章 總體控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 組成 一般具有定時(shí)和壓差兩種清灰功能和各種自動(dòng)控制功能。壓差清灰控制是根據(jù)濾袋外壁沉 積粉塵厚度的變化而引起袋式除塵器壓差值的變化實(shí)行自動(dòng)清灰。 其組成如下圖所示： 圖 控制系統(tǒng)組成 清灰 輸出 繼電器 卸 灰 輸出 繼電器 噴吹電磁閥 卸灰指示燈 卸灰電機(jī)接觸器 清灰指示燈 風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)柜 啟動(dòng)狀態(tài) 電機(jī)啟動(dòng) 清灰控制 邏輯 卸灰控制 邏輯 風(fēng)機(jī)控制 邏輯 清灰 控制 開關(guān) 清灰 控制 開關(guān) 清灰 控制 開關(guān) E8YA5C 壓差傳感器 TD200 文本終端 畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 主要控制功能 （ 1） 布袋清灰可編程序控制 （ 2） 清灰方式分為：現(xiàn)場手動(dòng)和本地自動(dòng)；其中自動(dòng)方式又分為定時(shí)自動(dòng)控制和壓差自動(dòng)控制。 清灰系統(tǒng) 清灰系統(tǒng)是脈沖袋式除塵器的核心，也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在。 清灰原理 在進(jìn)入清灰流程中后，需要清灰的艙室關(guān)閉艙口 (艙 El由提升閥控制 )，此艙室暫時(shí)停止除塵。壓縮空氣高速地通 過濾袋，將積聚在濾袋外壁的粉塵吹落在灰斗中，從而達(dá)到清灰目的。而且，在兩個(gè)噴嘴噴吹之間要有一定的時(shí)間間隔，以防止兩個(gè)布袋之間互相干擾。一脈沖閥 10噴吹一等待 5秒 (等待灰塵自然沉降至灰斗 )一提升閥 1打開 (艙室 1開啟重新進(jìn)入除塵狀態(tài) )一等待下次除塵并激活 2艙室清灰 2室：提升閥 2閉合 (艙室 2關(guān)閉 )一等待 3秒 (確保艙門關(guān)閉緊密 )一脈沖閥 1噴吹畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 (對(duì)濾袋 1進(jìn)行反向噴吹以清除過濾帶上附著的灰塵 )一等待 1秒一脈沖閥 2噴吹一等待 1秒一脈沖閥 3噴吹一等待 1秒 ?? 清灰檢測 可采用在線清灰方式和離線清灰方式。噴吹系統(tǒng)需要采用比較高的噴吹氣流阻擋過濾煙氣，同時(shí)用瞬間的脈沖振蕩使塵餅剝落，進(jìn)入灰斗。 離線清灰系統(tǒng)需要把除塵器內(nèi)部劃分成若干個(gè)密 封氣室，每個(gè)氣室花板上的出氣口獨(dú)立安裝擋板以及氣缸、電磁閥等壓縮空氣控制系統(tǒng)。因此離線清灰構(gòu)造比較復(fù)雜，造價(jià)和維護(hù)量比在線清灰要高。 本設(shè)計(jì)除塵器采用離線清灰方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 第 5章 電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 電控系統(tǒng)配置 在控制室裝設(shè)三臺(tái)電控 柜和一套工控機(jī)及 19in（ 1in=）彩顯等設(shè)備，對(duì)除塵器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面控制和監(jiān)測。兩臺(tái)控制柜門上裝有溫度、差壓，凈氣氧含量數(shù)字儀表， 8 路閃光報(bào)警儀及噴吹閥指示燈組、操作按鈕、指示燈等，電 控系統(tǒng)有“手動(dòng)調(diào)試”、“自動(dòng)運(yùn)行”兩種工作方式： （ 1） 手動(dòng)調(diào)試 控制系統(tǒng)接通電源后，電源柜上 AC 220V、 DC 24V 指示燈亮。值班人員應(yīng)先啟動(dòng)空壓機(jī)組，為系統(tǒng)提供氣源。 值班人員接通噴吹試驗(yàn)開關(guān)，上方綠色指示燈亮，相應(yīng)的脈沖電磁閥組開始輪流工作，柜門上小型綠色 LED 指示燈組輪流閃亮，其發(fā)光時(shí)間就是電磁閥接通脈沖電流時(shí)間，十分清晰。 電源柜上裝設(shè)壓縮空氣壓力數(shù)顯表，總管差壓數(shù)顯表， 3臺(tái)控制柜上各有一只八路閃光報(bào)警控制儀，可以按動(dòng)“試驗(yàn)”按鈕進(jìn)行檢查。 （ 2） 自動(dòng)運(yùn)行 接通控制柜電源，并將電源柜門上的選擇開關(guān)置于“自動(dòng)運(yùn)行”擋位，相應(yīng)的藍(lán)色指示燈亮。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 濾袋脈沖噴吹用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇定時(shí)或定阻方式，所謂“定時(shí)”，是脈沖電磁閥組按預(yù)定間隔時(shí)間噴吹一周；“定阻”噴吹即是當(dāng)除塵室的差壓值達(dá)上限時(shí)，相應(yīng)的小型 LED 指示燈組閃亮。 在自動(dòng)運(yùn)行過程中如需更換某室濾袋時(shí)，只要把該室進(jìn)口，出口提升閥關(guān)閉并將相應(yīng)的電磁氣閥電源開關(guān)斷電即可進(jìn)行作業(yè)。 ③ 系統(tǒng)煙氣總管與凈氣總管之間的壓力大于 900Pa（可在儀表上調(diào)整）。 ⑥ 電源 B 失電。 ⑧ 24V 失電。 ② 煙氣溫度達(dá)到第二設(shè)定值 210℃ （ 4只溫度儀表設(shè)定值應(yīng)調(diào)至相同值 ）。 ④ 1室（或 3室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值 500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 ⑥ 1室（或 2室）灰位達(dá)到上限（不可調(diào)整）。 ⑧ 2室（或 4室）差壓值達(dá)到下限設(shè)定值 500Pa（可在相應(yīng)的儀表上調(diào)整）。 當(dāng)有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，相應(yīng)的報(bào)警燈閃亮，并發(fā)出報(bào)警聲音，提示值班人員采取必要的對(duì)策，值班人員可按下報(bào)警器下方的“消音”按鈕，使聲音停止，但燈光仍然保持到報(bào)警信號(hào)消除為止。 當(dāng)按下報(bào)警器下方的“試驗(yàn)”按鈕時(shí)，報(bào)警器將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，用于檢查該報(bào)警器是否正常。 煙氣檢測控制系統(tǒng) 在煙道入口處是以煙氣檢測控制系統(tǒng)為核心的控制系統(tǒng)，為了滿足設(shè)計(jì)要求，使除塵器能夠安全高效的運(yùn)行，并且達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，就需要對(duì)進(jìn)入除塵器前煙氣的溫度、濕度、進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測控制，防止過高溫度的煙氣進(jìn)入除塵器，把除塵器的濾袋燒毀。 當(dāng)煙氣溫度變化誤差范圍小于 10℃ ，風(fēng)機(jī)通過風(fēng)速控制模塊，采取通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制煙道負(fù)壓模糊控制策略。當(dāng)超出這一誤差范圍，風(fēng)機(jī)則進(jìn)入全速運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)應(yīng)跟隨除塵過程中溫度與濕度的變化，通過改變噴水閥門的個(gè)數(shù)調(diào)節(jié)噴淋水流量，實(shí)現(xiàn)煙氣溫度的智能控制。以滿足袋式除塵器運(yùn)行在正常的工作溫度中。由 PLC作為控制器，壓差傳感器檢測濾袋內(nèi)外壓差，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值的時(shí)候，說明布袋上所積灰塵過多，需要啟動(dòng)自動(dòng)清灰程序，噴吹控制系統(tǒng)這時(shí)開始控制脈沖閥工作，對(duì)布袋進(jìn)行噴吹動(dòng)作，使過濾艙室的壓力降低到設(shè)定值以下。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 第 6 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 軟件設(shè)計(jì)主要由兩部分組成，第一部分 是按工藝要求對(duì) PLC的幾種工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在手動(dòng)調(diào)試狀態(tài)，用戶可以單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)觸點(diǎn)，通過觀察繼電器及其控制的閥門的動(dòng)作與否，來確定設(shè)備相應(yīng)的硬件設(shè)施是否正常。當(dāng)差壓檢測值小于設(shè)定下限值時(shí)，選擇定時(shí)方式運(yùn)行。如果為其他異常情況，則程序停止運(yùn)行，直到恢復(fù)正常。調(diào)試模塊主要完成對(duì)各控制室和室內(nèi)的相應(yīng)閥門的調(diào)試，針對(duì)具體的閥門，判斷其是否正常。數(shù)據(jù)庫模塊主要完成對(duì)各主要操作和運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)的歷史記錄，以便于對(duì)歷史運(yùn)行中的錯(cuò)誤進(jìn)行查詢。 工藝流程以繪圖界面展現(xiàn)出該系統(tǒng)的清晰流程，使用戶對(duì)系統(tǒng)的工藝有清晰直觀的了解。 歐姆龍 CX Programmer編程軟件的介 紹 CXP編程軟件的主要功能 CXP 編程軟件界面包括標(biāo)題欄、菜單條、工具條、狀態(tài)欄以及 5個(gè)窗口（可畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 用“視圖”菜單中的“窗口”項(xiàng)來選擇顯示窗口），下面將簡單介紹各部分的功能。 ② 編輯菜單提供編輯程序用的各種工具，如選擇、剪切、復(fù)制、粘貼程序塊或數(shù)據(jù)塊的操作，以及查找、替換、插入、刪除和微分等功能。 ④ 插入菜單可實(shí)現(xiàn)在梯形圖或助記符程序中插入行、列、指令或觸點(diǎn)、線圈等功能。 ⑥ 程序菜單實(shí)現(xiàn)梯形圖和助記符程序的編譯。 ⑧ 窗口菜單用于設(shè)置窗口的排放方式。 （ 2） 工具條 工具條是將 CXP 編程軟件中最常用的操作以按鈕形式顯示，提供更加快捷的鼠標(biāo)操作。 （ 3） 工程窗口 在工程窗口中，以分層樹狀結(jié)構(gòu)顯示與工程相關(guān)的 PLC 和程序的細(xì)節(jié)。工程窗口可以實(shí)現(xiàn)快速編輯符號(hào)、設(shè)定 PLC、以及切換各個(gè)程序段的顯示。 （ 5） 輸出窗口 輸出窗口可顯示程序編譯的結(jié)果（如有無錯(cuò)誤、錯(cuò)誤的內(nèi)容和位置），以及程序傳送結(jié)果等信息。 （ 7） 地址引用工具窗口 地址引用工具窗口用來顯示具有相同地址編號(hào)的繼電器在 PLC 程序中的位置和使用情況。 CXP編程軟件的使用 用 CXP 編程軟件編制用戶程序可按以下步驟進(jìn)行：啟動(dòng) CXP 軟件、建立新工程文件、繪制梯形圖、編譯程序、下載程序和監(jiān)視程序運(yùn)行等。 ① 在“設(shè)備名稱”欄中鍵入新建工程的名稱 ② 在“設(shè)備型號(hào)”欄中選擇 PLC 的系列號(hào)，然后再點(diǎn)擊其右邊的“設(shè)置”按鈕，設(shè)置 PLC 型號(hào)、程序容量等內(nèi)容。 ④ 在“注釋”欄中輸入與此 PLC 有關(guān)的注釋。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 控制系統(tǒng)的程序框圖 除塵器開始自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，首先手動(dòng)選擇運(yùn)行方式 (壓差方式或定時(shí)方式 )，在壓差方式時(shí)，如果長 時(shí)間沒有達(dá)到規(guī)定壓差，也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次噴吹清灰。等到所有脈沖閥動(dòng)作完畢，艙門重新打開，繼續(xù)除塵過程，下一艙室開始