1.概述
1)袋式收塵設(shè)備簡介
袋式收塵設(shè)備在適用于建材,煤炭,電力,冶金,制藥,機(jī)械,化工,輕工,糧食等行業(yè)的非纖維性廢氣除塵。
2)袋式收塵原理
當(dāng)含塵煙氣由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入灰斗以后,一部分較粗塵粒在這里由于慣性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分塵粒隨氣流上升進(jìn)入袋室,經(jīng)濾袋過濾后,塵粒被阻留在濾袋外側(cè),凈化的煙氣由濾袋內(nèi)部進(jìn)入箱體,再由閥板孔、出風(fēng)口排入大氣,達(dá)到收塵的目的,隨著過濾過程的不斷進(jìn)行,濾袋外側(cè)的積塵也逐漸增多,從而使收塵器的運(yùn)行阻力也逐漸增高,當(dāng)阻力增到預(yù)先設(shè)定值(1200~1500Pa)時(shí),清灰控制器發(fā)生信號,首先控制提升閥板孔關(guān)閉,以切斷過濾煙氣流,停止過濾過程,然后電磁脈沖閥打開,以極短的時(shí)間(0.1~0.15秒)向箱體內(nèi)噴入壓力為0.5~0.7MPa的壓縮空氣,壓縮空氣在箱體內(nèi)迅速膨脹,涌入濾袋內(nèi)部,使濾袋產(chǎn)生變形、震動(dòng),加上逆氣流的作用,濾袋外部的粉塵便被清除下來掉入灰斗,清灰完畢之后,提升閥再次打開,收塵器又進(jìn)入過濾狀態(tài)。
上述的工作原理所表示的僅是一個(gè)室的情況,實(shí)際上氣箱脈沖式袋收塵是由多個(gè)室組成的,清灰時(shí),各室分別順序進(jìn)行,這就是分室離線清灰,其優(yōu)點(diǎn)是清灰的室和正在過濾的室不干擾,實(shí)現(xiàn)了長期連續(xù)作用,提高了清灰效果。
3)袋式收塵的控制系統(tǒng)
袋式收塵設(shè)備依據(jù)實(shí)際工況的需要,控制系統(tǒng)的配置情況較多,客戶設(shè)備的控制系統(tǒng)由某品牌的PLC更換為施耐德電氣的Twido系列PLC后,利用了施耐德電氣PLC所特有的優(yōu)點(diǎn),使客戶不同配置設(shè)備之間的PLC控制程序極其相似,不同設(shè)備間程序只做很小的改動(dòng),就可在不同硬件配置的設(shè)備上使用。在這里以某客戶的一個(gè)具體機(jī)型進(jìn)行說明,控制系統(tǒng)需要18個(gè)開關(guān)量輸入/56個(gè)開關(guān)量輸出,使用Twido作出以下配置:TWDLCAA24DRF+TWDDMM24DRF+TWDDRA16RT(x2),另配一個(gè)TSX08H02M兩行文本顯示器,用來顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)置設(shè)備的一些運(yùn)行參數(shù)。
2.系統(tǒng)描述
袋式收塵的控制系統(tǒng)要求比較簡單,但實(shí)現(xiàn)起來PLC的程序部分比較繁瑣。其基本控制功能有設(shè)備狀態(tài)指示、電機(jī)啟停及故障報(bào)警,這一部分功能的實(shí)現(xiàn)比較容易,它的清灰動(dòng)作輸出部分在實(shí)現(xiàn)上有比較特別之處,在本文中會把重點(diǎn)放在這一部分。
清灰部分動(dòng)作有1#~16#脈沖閥、1?!?6#提升閥及1#~4#卸灰閥36個(gè)輸出點(diǎn)的輸出控制。具體控制要求如下:
1)脈沖閥、提升閥、卸灰閥進(jìn)入循環(huán)狀態(tài):
1#提升閥通(T1時(shí)間后)→1#脈沖閥通(T2)→1#脈沖閥斷(T3)→1#提升閥斷(T4)→2#提升閥通(T1)→2#脈沖閥通(T2)→2#脈沖閥斷(T3)→
2#提升閥斷(T4)......→16#提升閥通(T1)→16#脈沖閥通(T2)→16#脈沖閥斷(T3)→16#提升閥斷(T0)→1#提升閥通(TI)→1#脈沖閥通(T2)→1#脈沖閥斷(T3)→1#提升閥斷(T4)......
每當(dāng)2,4,6,8,10,12,14,16號提升閥關(guān)斷后,也即小循環(huán)完成后,開始一個(gè)卸灰循環(huán):1#卸灰閥通(T11)→1#卸灰閥斷(T12)→2#卸灰閥通(T11)→2#卸灰閥斷(T12)→3#卸灰閥通(T11)→3#卸灰閥斷(T12)→4#卸灰閥通(T11)→4#卸灰閥斷。
2)按一下脈沖閥測試按鈕,1#脈沖閥通0.25秒后關(guān)斷,再按一下脈沖閥測試按鈕,2#脈沖閥通0.25秒后關(guān)斷,再按一下脈沖閥測試按鈕,3#脈沖閥通0.25秒后關(guān)斷....按第十六下脈沖閥測試按鈕,16#脈沖閥通0.25秒后關(guān)斷,再按又回到1#脈沖閥......
3)按一下提升閥測試按鈕,1#提升閥通,再按一下1#提升閥關(guān), 再按一下提升閥測試按鈕,2#提升閥通,再按一下2#提升閥關(guān)...... 按一下提升閥測試按鈕,16#提升閥通,再按一下16#提升閥關(guān),再按又回到1#提升閥......
4)卸灰閥測試原理和提升閥相同,4#卸灰閥通、斷后又回到1#卸灰閥。
分析上述控制要求,在PLC程序中實(shí)現(xiàn)這些功能比較麻煩,如果設(shè)備的收塵室數(shù)目增加時(shí),這一部分的程序?qū)尤唛L??蛻舴从?,以前用某品牌的PLC時(shí),程序的編制、調(diào)試及維護(hù)都有很多不便之處。根據(jù)客戶的實(shí)際情況,結(jié)合施耐德電氣PLC本身的特點(diǎn),對設(shè)備的控制思路做了優(yōu)化,以完美的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的要求。
在對客戶的控制要求進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)控制要求中是有一定的規(guī)律:每個(gè)循環(huán)中脈沖閥、提升閥和缷灰閥的每個(gè)小循環(huán)動(dòng)作是相同的,只是具體的閥的輸出不同。脈沖閥和提升閥有16個(gè)小循環(huán),缷灰閥有4個(gè)小循環(huán),每個(gè)小循環(huán)中只有1個(gè)同類的閥在輸出(脈沖閥、提升閥或缷灰閥)。
基于以上分析,在Twido的程序中將做以下重點(diǎn)處理:
1) 首先需要對清灰動(dòng)作所涉及的36個(gè)輸出點(diǎn)合理規(guī)劃,使其具有特定的規(guī)律,理由可由下面的描述中得到。4個(gè)缷灰閥分配到第一個(gè)擴(kuò)展模塊TWDDMM24DRF,在PLC中地址為%Q1.0~%Q1.3,16個(gè)脈沖閥分配到第二個(gè)擴(kuò)展模塊TWDDRA16RT,在PLC中地址為%Q2.0~%Q2.15,16個(gè)提升閥分配到第三個(gè)擴(kuò)展模塊TWDDRA16RT,在PLC中地址為%Q3.0~%Q3.15。
2) 不采用位變量作為脈沖閥、提升閥或缷灰閥的中間變量,否則會涉及大量的位變量操作。將這些閥的輸出狀態(tài)填寫到Twido的常量字中,如圖1所示
利用施耐德電氣PLC的位變量的結(jié)構(gòu)化功能,將常量字內(nèi)容賦值給輸出點(diǎn)的組合對象經(jīng)過如此處理,不僅大量減少中間位變量的使用,而且可以將本地操作/遠(yuǎn)程操作及閥門測試時(shí)對輸出點(diǎn)的操作共用起來,帶來的好處不言而喻。
3) 用1個(gè)設(shè)置計(jì)數(shù)值為16的計(jì)數(shù)器(%C1)對脈沖閥和提升閥進(jìn)行記錄,以得到脈沖閥和清灰閥小循環(huán)的位置;用1個(gè)設(shè)置計(jì)數(shù)值為4的計(jì)數(shù)器(%C2)對缷灰閥記錄,以得到缷灰閥大循環(huán)的位置。
4) 用Twido的索引對象(相對尋址)結(jié)合小循環(huán)計(jì)數(shù)器%C1與大循環(huán)計(jì)數(shù)器%C2的計(jì)數(shù)值,得到循環(huán)某一位置時(shí)的輸出狀態(tài)。見圖2。
5) 用相同的原理編寫脈沖閥、提升閥與缷灰閥的程序。得到相應(yīng)的輸出的狀態(tài)字。
6) 將各種狀態(tài)得到的輸出字做或運(yùn)算,產(chǎn)生最終的輸出,將輸出狀態(tài)字的值賦給輸出點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化對象。如圖3所示。
使用以上思路設(shè)計(jì)Twido的程序后,程序的整體長度只有客戶原來使用的某品牌的PLC的程序長度的1/4,程序結(jié)構(gòu)簡潔明了,修改及調(diào)試的工作量非常小。在客戶的不同輸出點(diǎn)配置的袋式除塵設(shè)備中,使用本文的設(shè)計(jì)思路后,不同設(shè)備間的程序非常類似,有良好的通用性,得到了客戶的認(rèn)可。
3.結(jié)束語
由于Twido系列PLC本身所特有的強(qiáng)大功能,使得設(shè)備的最終的控制程序的長度相比于其它品牌的PLC非常短,而且程序在不同清灰室配置的設(shè)備中有通用性,在該客戶陸續(xù)使用的100多套設(shè)備中,設(shè)備的運(yùn)行情況良好,客戶的程序設(shè)計(jì)及維護(hù)的工作量大大減少,客戶對施耐德電氣的解決方案給予極高的評價(jià)。