基于PLC的高壓靜電除塵控制系統(tǒng)研究
2.1.5 火花檢測(cè)電路
火花檢測(cè)的目的在于火花控制,提高除塵效率和保護(hù)除塵器本體,火花檢測(cè)的原理如圖7所示:二次電流采樣值通過(guò)比較器與設(shè)定的火花值進(jìn)行比較,經(jīng)過(guò)RS觸發(fā)器后的值送至PLC處理,當(dāng)檢測(cè)到火花放電時(shí),處理器就會(huì)執(zhí)行火花處理程序,以較高的速度減小到當(dāng)前電壓的80%,然后再以較低的速率上升至接近火花電壓,如此往復(fù)循環(huán),最終達(dá)到提高除塵效率的目的。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/185459.htm
2.1.6 可控硅觸發(fā)電路
除塵控制系統(tǒng)是通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)角來(lái)控制供電的,觸發(fā)角的增減則是通過(guò)觸發(fā)脈沖來(lái)改變的,如圖8所示,觸發(fā)脈沖電路主要由脈沖放大器和變壓器組成,PLC產(chǎn)生過(guò)零中斷時(shí),啟動(dòng)定時(shí)器T0(T0為初始值,與導(dǎo)通角對(duì)應(yīng)),T0溢出會(huì)產(chǎn)生中斷,此時(shí)PLC輸出觸發(fā)脈沖從而控制三極管導(dǎo)通,脈沖變壓器一次側(cè)便會(huì)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖分別加到可控硅的G、K極,當(dāng)三極管截止時(shí)觸發(fā)脈沖便會(huì)被阻斷。
2.1.7 數(shù)據(jù)采集電路
需要檢測(cè)的模擬量主要有一次電壓、電流的平均值,二次電壓、電流的平均值以及二次電流的峰值,這些模擬量的值一般都比較大,
送入控制系統(tǒng)前要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣。
一次電壓的取樣:初級(jí)電壓通過(guò)小變壓器降壓。
一次電流的取樣:串聯(lián)在初級(jí)回路中的電流互感器轉(zhuǎn)換。
二次電壓的取樣:變壓整流器中的陽(yáng)極高壓電路分壓。
二次電流的取樣:變壓整流器中陽(yáng)極副邊回路的對(duì)地端并聯(lián)采樣電阻后轉(zhuǎn)換。
下面以二次電壓為例進(jìn)行說(shuō)明,其采樣電路如圖9所示,現(xiàn)場(chǎng)采集的二次電壓經(jīng)過(guò)分壓后,通過(guò)由滑動(dòng)變阻器VR4組成的比例調(diào)整電路,最后由霍爾電壓傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
2.2 軟件設(shè)計(jì)
2.2.1 程序主流程圖
如圖10所示,控制系統(tǒng)上電后,首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化,如果有復(fù)位鍵按下,則重新開(kāi)始;如果啟動(dòng)鍵按下,則進(jìn)行參數(shù)設(shè)定階段,CPU對(duì)采集到的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行處理,如果有火花出現(xiàn),則進(jìn)入火花處理子程序,如果有參數(shù)超限,則進(jìn)入報(bào)警及故障處理子程序。最后系統(tǒng)重新進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描,開(kāi)始新的循環(huán)。
2.2. 2 觸摸屏畫(huà)面組態(tài)
觸摸屏的組態(tài)主要是畫(huà)面的組態(tài),設(shè)計(jì)一個(gè)友好便利的觸摸屏界面,不但可以增加操作的方便性,亦可減少操作錯(cuò)誤率,使機(jī)器和設(shè)備發(fā)揮最大的功能,畫(huà)面包括主畫(huà)面、參數(shù)設(shè)定、顯示畫(huà)面、趨勢(shì)曲線和幫助,顯示畫(huà)面和參數(shù)設(shè)置畫(huà)面詳圖略。
在參數(shù)設(shè)置畫(huà)面中,點(diǎn)擊畫(huà)面上的輸入域,將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)字鍵盤(pán)進(jìn)行輸入KTP觸摸屏可以確保當(dāng)故障到來(lái)時(shí),即在當(dāng)前頁(yè)面中進(jìn)行報(bào)警顯示,以進(jìn)行第一時(shí)間的處理,報(bào)警類別有錯(cuò)誤和警告兩類,警告不需要確認(rèn),不對(duì)設(shè)備造成直接危害;錯(cuò)誤需要操作確認(rèn),對(duì)設(shè)備有危害,設(shè)備要跳閘停機(jī),警告有一次電壓超限,一次電流超限,二次電壓超限等,錯(cuò)誤有二次過(guò)流故障,二次過(guò)壓故障,油溫超限故障,偏勵(lì)磁等。
3 遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)
借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù),除塵器各個(gè)電場(chǎng)的控制器能夠通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,上位機(jī)可對(duì)除塵設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、升壓、降壓控制和參數(shù)調(diào)整等功能,電除塵器各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)也能夠直觀的顯示在上位機(jī)屏幕上,管理人員便能如身臨現(xiàn)場(chǎng)般實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
上位機(jī)監(jiān)控軟件選用西門(mén)子公司的WinCC組態(tài)軟件,畫(huà)面有操作畫(huà)面、監(jiān)視畫(huà)面、控制畫(huà)面、報(bào)警畫(huà)面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線,能夠打印報(bào)表。
WinCC與S7—1200 CPU的通信,是通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并且只能通過(guò)OPC的方式實(shí)現(xiàn),S7-1200 CPU只需設(shè)置IP地址即可,上位機(jī)通過(guò)SIMATIC NET軟件建立PC Starion來(lái)與S7—1200 CPU通信,S7-1200 CPU具有一個(gè)集成的PROFINET端口,支持以太網(wǎng)和基于TCP/IP的通信標(biāo)準(zhǔn),三電場(chǎng)的除塵器遠(yuǎn)程控制如圖11所示。
4 結(jié)束語(yǔ)
該系統(tǒng)不但具有良好的自動(dòng)調(diào)壓和遠(yuǎn)程控制能力,而且通過(guò)PLC和觸摸屏簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)操作,提高了控制程序和人機(jī)界面的靈活性,維護(hù)簡(jiǎn)便,雖然設(shè)備的初期投入較高,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看該運(yùn)營(yíng)成本是可以接受的。
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