PLC在低壓脈沖布袋除塵器自動(dòng)化控制的生產(chǎn)實(shí)踐*

普昌宏

(云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 普洱 665601)

PLC在低壓脈沖布袋除塵器自動(dòng)化控制的生產(chǎn)實(shí)踐*

普昌宏

(云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 普洱 665601)

介紹勐濱綜合回收廠低壓脈沖布袋除塵器的自動(dòng)化控制技術(shù)及應(yīng)用情況，并對(duì)系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究，采取修改控制程序參數(shù)和優(yōu)化硬件選配等措施最終使控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

PLC;自動(dòng)控制;除塵器;低壓脈沖

1 前言

低壓脈沖布袋除塵器是利用脈沖信號(hào)控制壓縮空氣，定期對(duì)除塵器濾塵袋進(jìn)行噴吹抖動(dòng)，掉落的煙塵收集到集塵倉(cāng)中，用卸料閥定期進(jìn)行排放的一種收塵裝置。因其具有清灰能力強(qiáng)、除塵效率高、漏風(fēng)率小、能耗少、占地面積少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，所以低壓脈沖袋式除塵器被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力、環(huán)保等行業(yè)的含塵氣體的凈化或物料的回收。勐濱綜合回收廠是云南瀾滄鉛礦有限公司所屬的綜合回收多種有價(jià)金屬的生產(chǎn)廠，主要回收低品位氧化鋅礦和鉛銀冶煉爐渣中的鋅、鉛等有價(jià)金屬。通過回轉(zhuǎn)窯焙燒使金屬蒸發(fā)，并隨煙氣一起經(jīng)冷卻后進(jìn)入LPGP－1200－3型低壓脈沖袋式除塵器，經(jīng)除塵器回收的煙塵即為該廠的生產(chǎn)產(chǎn)品?；赾x－programmer version 2.0應(yīng)用軟件編程平臺(tái)的歐姆龍CQM1－1H可編程控制器實(shí)現(xiàn)的除塵器自動(dòng)控制系統(tǒng)，在該廠得到了成功應(yīng)用，并于2008年7月建成并投入試生產(chǎn)。

2 系統(tǒng)組成

1)硬件。本控制系統(tǒng)采用歐姆龍CQM1－1H可編程序邏輯控制器，其中包括電源模塊:PA206，輸入兼中央處理器模塊:CPU21－E，輸出模塊:OC222等組成。

2)軟件。cx－programmer version 2.0應(yīng)用軟件編程平臺(tái)，應(yīng)用程序根據(jù)設(shè)備的工藝要求編制。

3)通訊。實(shí)現(xiàn)與CompoBus/s從站的高速或長(zhǎng)距離遠(yuǎn)程I/O通訊和與上位機(jī)的鏈接，并設(shè)有RS－232C編程設(shè)備連接端口。

4)硬件安裝。設(shè)一個(gè)控制柜，外型尺寸800 mm×600 mm×1 800 mm，可控制容量為380 V，50 A。將可編程控制器、交流接觸器、信號(hào)燈、控制按鈕等過渡元件集中安裝于柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)集中操作和顯示，控制柜設(shè)手動(dòng)/自動(dòng)和中控轉(zhuǎn)換功能。

5)動(dòng)力源。設(shè)一獨(dú)立的自動(dòng)啟停和自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)排氣量且?guī)ё詣?dòng)保護(hù)功能的移動(dòng)式壓縮空氣站作為脈沖噴吹電磁閥的動(dòng)力源，壓縮機(jī)功率18.5 kW，排氣量為6 m3/min，為使壓縮空氣噴吹壓力恒定，設(shè)一壓縮空氣儲(chǔ)罐，設(shè)一油汽分離器，保證壓縮空氣濕度在0.5%以下;為保證濾塵袋有足夠的抖動(dòng)幅度，要求壓縮空氣的壓力范圍在0.5～0.8 MPa之間可調(diào)。因此，將空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)的下限壓力設(shè)定在0.5 MPa，壓力升至0.8 MPa時(shí)壓縮機(jī)自動(dòng)停機(jī)。

3 控制對(duì)象及要求

除塵器控制對(duì)象為30只脈沖噴吹電磁閥，20 W，AC 220 V/只;6臺(tái)倉(cāng)壁振動(dòng)器，380 V，1.1 kW/臺(tái);6臺(tái)雙層卸灰閥，380 V，0.5 kW/臺(tái);1套壓力監(jiān)控系統(tǒng)，AC 220 V;1套溫度控制系統(tǒng)，AC 220 V/DC 24 V。

1)系統(tǒng)啟動(dòng)。按啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)360 s延時(shí)，定時(shí)輸出脈沖信號(hào)控制1#～30#電磁閥依次間隔開啟;脈沖寬度0.2 s，噴吹間隔50 s，電磁閥每完成一輪噴吹，間隔360 s，重復(fù)下一次噴吹循環(huán)。

2)倉(cāng)壁振動(dòng)。脈沖噴吹電磁閥每完成2輪噴吹循環(huán)，控制1#～6#倉(cāng)壁振動(dòng)器依次間隔開啟運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間5 s/臺(tái)，間隔時(shí)間15 s，周期間隔360 s。

3)卸料。倉(cāng)壁振動(dòng)器每完成3次振動(dòng)循環(huán)，控制1#～6#雙層卸灰閥依次間隔運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間5 s/臺(tái)，間隔15 s。

4)進(jìn)口溫度控制。當(dāng)除塵器進(jìn)口煙氣溫度超過工藝要求設(shè)定值130℃時(shí)，控制進(jìn)口煙氣管旁路碟閥開啟，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣溫度，同時(shí)顯示進(jìn)口超溫信號(hào)。

5)壓力監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)濾塵袋阻塞時(shí)，進(jìn)出口壓差變送器反饋的信號(hào)使系統(tǒng)報(bào)警。其控制流程見圖1。

圖1 系統(tǒng)控制流程圖Fig.1 System control flow chart

4 應(yīng)用步驟概述

1)確定系統(tǒng)配置。決定系統(tǒng)需要1個(gè)電源模塊PA206和1個(gè)CPU－21輸入模塊，4個(gè)脈沖I/O輸出右插件模塊OC222。

2)分配I/O點(diǎn)。將輸入開關(guān)量設(shè)定于CPU－21，1#～30#電磁閥由PLC輸出AC220V直接驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)倉(cāng)壁振動(dòng)器、碟閥、卸料器的PLC輸出信號(hào)控制交流接觸器。報(bào)警信號(hào)控制中間繼電器實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

3)設(shè)置 PC設(shè)置內(nèi)的設(shè)定。PC設(shè)置包括CQM1H工作的工作參數(shù)，在使用中斷處理和通訊功能時(shí)，為了使CQM1H功能得到充分應(yīng)用，根據(jù)工作條件對(duì)PC設(shè)置進(jìn)行用戶化。所以需進(jìn)行以下設(shè)置:①修改PC設(shè)置;②串行通訊板設(shè)置;③設(shè)定PC設(shè)置等。

4)組裝PC部件。①連接PC組件;②內(nèi)插件板安裝;③電源單元接線;④I/O單元接線;⑤DIN導(dǎo)軌安裝。根據(jù)設(shè)計(jì)圖將PLC輸出點(diǎn)和電磁閥連接。

5)接通電源。PLC上電，電源板輸出電源極性正確，觀察指示燈信號(hào)指示正常。

6)連接編程設(shè)備，寫入梯形圖程序。

7)將程序傳送到CPU單元。

8)測(cè)試操作。①檢查I/O接線;②在存儲(chǔ)器中設(shè)置各需要的位;③監(jiān)視操作并在MONITOR方式下調(diào)試系統(tǒng)。

9)修正程序并將程序傳送到CPU單元。

10)儲(chǔ)存程序。

11)程序投入運(yùn)行，系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。完成系統(tǒng)控制要求所需的二次程序共有52條指令，每完成一次控制周期程序需要執(zhí)行326個(gè)步驟。

系統(tǒng)投運(yùn)后的1個(gè)月內(nèi)，由于整個(gè)生產(chǎn)工藝處于聯(lián)動(dòng)試車階段，需對(duì)PLC系統(tǒng)頻繁調(diào)整控制參數(shù)來適應(yīng)工藝調(diào)整要求，因此，必須在“在線”狀態(tài)下將CPU內(nèi)部程序調(diào)出，進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部控制參數(shù)的設(shè)置值進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控和修改，如噴吹間隔、振動(dòng)間隔、卸料間隔等，經(jīng)過一段時(shí)間的監(jiān)視和調(diào)整，工藝運(yùn)行已基本穩(wěn)定，將調(diào)整好的程序再次傳送至CPU儲(chǔ)存并替換原有程序，最后鎖定程序并將編程設(shè)備移除。經(jīng)過修改和驗(yàn)證后的系統(tǒng)控制程序，于2008年8月投入生產(chǎn)控制運(yùn)行至今，系統(tǒng)運(yùn)行良好、控制穩(wěn)定可靠。

5 結(jié)語

歐姆龍CQM1－1H可編程控制器在云南瀾滄鉛礦有限公司勐濱綜合回收廠低壓脈沖布袋除塵器自動(dòng)控制系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，提高了布袋除塵器的自動(dòng)化控制水平和企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化裝備水平，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制的具體應(yīng)用和實(shí)踐。由于cx－programmer version 2.0應(yīng)用軟件平臺(tái)具有強(qiáng)大的集成性、可靠性和靈活性，所以它被廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化等重要的工業(yè)行業(yè)。本控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的通用性和適用性，可將其推廣應(yīng)用于各種除塵器的過程自動(dòng)控制。

［1］劉光起，周亞夫．PLC技術(shù)及應(yīng)用［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008．

［2］巫 莉．電氣控制與PLC及應(yīng)用［M］．北京:中國(guó)電力出版社，2008．

The Practice of PLC in Automatic Control of Low Pressure Pulse Bag Filter

PU Chang－h(huán)ong
(Yunnan Lancang Lead Mine Co．，Ltd．，Puer，Yunnan 665601，China)

The automatic control technique and application situation of low pressure pulse bag filter in Mengbin Integrated Recycling Plant are introduced in this paper．The control parameter optimization of the system is also studied．The control system runs safely，stably and reliably by modifying the control program parameter and optimizing the hardware option etc．

PLC;automatic control;filter;low pressure pulse

TP368.4

A

1006－0308(2011)05－0068－03

2011－04－06

普昌宏 (1964－)，男，云南景東人，電氣工程師。