机电一体化论文电除尘器振打控制系统设计方法的改进

　　我国是世界上大气污染最严重的国家之一，由于我国是以煤为主要能源的国家，大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染，其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题，就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析，结合生产实际进行升级改造，从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚，技术基础底子薄，要满足国家的环保指标，其治理量大面广时间短，目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等，大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。

　　1.电除尘器振打控制系统结构分析

　　振打控制系统分为监控层，控制层，设备层三层。监控层由1台上位机组成，通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况，并可以直接在上位机上启动现场设备；控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成，它接受并执行监控层的指令，是控制系统的重要组成部分；设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。

　　改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机，给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC（非双机热备）作为主控制器，一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机，给电厂造成不可沽量的损失。

　　2.系统控制系统的改进

　　针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析，针对性的提出了解决方案。

　　（1）考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下：

　　a.种输入输出备用模块和一备用CPU，当系统控制系统故障时，可以在短时间内换掉故障的器件；

　　b.对监控层提出了热备用的方案，即采用再提供一台工控机，使它与原有的工控机并列运行，大幅度的提高了系统的可靠性。

　　（2）基于现场工人对系统多年运行的经验，发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大，自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单，还需要人工手动操作。针对这种情况，由现场工人提出的控制方式，我们又重新编写了控制程序，提高了振动控制系统的自动化水平，达到了可无人值守。

　　a.自动：八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机，将灰排出。操作人员不需要任何操作，故障时系统自动停机。

　　b.半自动：操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期（八个料仓全部卸灰一次为一个周期），启劝后，系统按一定时序启停选取的阀门，达到运行周期时系统自动停止。

　　c.手动：操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。

　　在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下；当系统出现故障时，可切换止半自动的控制状态下运行，此时维修人员可以将故障的设备进行更换。

　　3.软件设计

　　编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性，所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成，在正常工作条件下，可独立对整个系统进行全自动控制，不需要上位机的参与。

　　软件由主程序和4个子程序（自动、半自动、手动、模拟量转换）组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位，在主程序中循环检测三个标志位，检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器，随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门，达到排灰的目的。

　　4.结语

　　该电厂的电除尘器改造后，系统自动化程度极大提高，降低了现场工人的工作量，同时工人误操作的几率下降，提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口，使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态，有利于全厂的调度。该系统自投运以来，用户反映良好，达到了预期的目标。

　　参考文献

　　[1]储云峰，施耐德电气可编程序控制器原理及应用[M]，机械工业出版社，2007

　　[2]张昌俊、彭黎辉、张宝芬，电除尘器低压供电控制系统[J]，电工技术，2003（11）：47-49。