畢業(yè)設計--除塵系統(tǒng)控制的工程設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在鋼鐵廠的轉爐、平爐、高爐等車間,煙氣污染都十分嚴重,尤其是高爐出鐵場,在出鐵期間所散發(fā)的煙塵是鋼鐵廠對大氣主要污染源之一。隨著高爐強化冶煉和大型化,如果不采取有效的煙塵捕集及凈化措施,那么,所帶來的環(huán)境污染將會日益嚴重。為降低工人的勞動強度,保護工人身體的健康,以及隨著環(huán)境保護排放標準的日益嚴格,迫切需要對高爐出鐵場的煙塵

2、進行治理。 </p><p>　　本文針對出鐵場煙塵治理采用可編程序控制器 PLC和 WINCC監(jiān)控軟件設計了除塵自動控制系統(tǒng)；PLC根據現(xiàn)場實際情況控制布袋除塵器的動作，使除塵器高效率除塵, 通過組態(tài)軟件，能在畫面中觀察系統(tǒng)工作狀態(tài)，對系統(tǒng)進行安全有效控制。實踐表明 ,該控制系統(tǒng)結構簡單 ,操作簡便，除塵效率高 ,運行可靠。</p><p>　　關鍵詞 出鐵場，除塵系統(tǒng)，PLC自動控制

3、</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In the steel plant converter, open hearth, blast furnace, such as workshops, smoke pollution are very serious, especially blast furnace in the iron

4、 emitted during soot is a steel plant on the atmospheric main sources of pollution. With the blast strengthen smelting and large, if you do not take effective dust trap and purification measures, then the environmental p

5、ollution will become increasingly serious. To reduce labor intensity, physical health protection of workers, as well as increasingly </p><p>　　In this paper, casthouse dust control using programmable logic c

6、ontroller PLC and WINCC monitoring software designed dust control system; PLC according to the actual situation under control baghouse action, so that high-efficiency dust removal, through the configuration software, can

7、 the screen observing system status, the system for security control. Practice shows that the control system is simple, easy operation, dust, high efficiency, reliable operation.</p><p>　　Key words Casthous

8、e, dust removal system, PLC automatic control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 概述3</b&

9、gt;</p><p>　　1.1除塵系統(tǒng)的作用3</p><p>　　1.2除塵系統(tǒng)的應用范圍3</p><p>　　1.3 除塵系統(tǒng)的國內外發(fā)展狀況4</p><p>　　2 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求6</p><p>　　2.1高爐生產工藝6</p><p>　　2.2除塵工藝

10、流程7</p><p>　　2.3除塵系統(tǒng)控制要求7</p><p>　　3 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設計9</p><p>　　3.1 煙塵特點及其參數9</p><p>　　3.1.1 煙塵特點9</p><p>　　3.1.2 污染物參數9</p><p>　　3.2煙氣

11、捕集罩10</p><p>　　3.2.1出鐵口煙氣捕集罩10</p><p>　　3.2.2渣口煙氣捕集罩12</p><p>　　3.2.3固定鐵水/渣罐的除塵罩12</p><p>　　3.2.4鐵水罐位、渣水罐位煙氣捕集罩13</p><p>　　3.3 除塵系統(tǒng)工藝流程13</p>

12、<p>　　3.4 檢測點14</p><p>　　3.4.1 除塵罩煙氣濃度14</p><p>　　3.4.2 除塵器的控制點15</p><p>　　3.4.3 其他控制點15</p><p>　　3.5 PLC控制方案15</p><p>　　3.5.1 布袋除塵器的控制17</p&

13、gt;<p>　　3.5.2 風機控制22</p><p>　　4 系統(tǒng)配置23</p><p>　　4.1 硬件配置23</p><p>　　4.1.1除塵系統(tǒng)硬件配置23</p><p>　　4.1.2 PLC的硬件配置24</p><p>　　4.2 軟件設計及系統(tǒng)具體控制25<

14、/p><p>　　5 系統(tǒng)特點及優(yōu)勢29</p><p>　　5.1系統(tǒng)的特點29</p><p>　　5.2系統(tǒng)的優(yōu)勢29</p><p><b>　　結束語31</b></p><p>　　參 考 文 獻32</p><p><b>　　致 謝33&l

15、t;/b></p><p><b>　　1 概述</b></p><p>　　1.1除塵系統(tǒng)的作用</p><p>　　在工業(yè)生產中把氣體和粉塵微粒的多相混合物的分離操作稱為工業(yè)除塵。該除塵操作過程是將粉塵微粒從氣體中分離下來。在工業(yè)生產中，由于物料在加工，運輸，干燥，破碎，篩分和包裝的過程中會產生各種的粉塵。這些粉塵還含有大量的原料微

16、粒，凡是與粉塵有關的工序都必須有防塵設計。如果這些粉塵不及時予以捕集回收，不僅污染環(huán)境，嚴重影響崗位操作人員的身體健康，也浪費了寶貴的能源和資源。所以一個好的除塵系統(tǒng)在許多的方面都是非常重要的。</p><p>　?。?）.保護工人的身體健康?？諝庵袕浡募毼⒎蹓m，如果不好好的控制而是任其飄散在空氣中，則會對工人的身體健康產生危害。矽肺就是由于長期吸入石英粉塵所致的以肺部彌漫性纖維化為主的全身性疾病，是我國目前

17、常見的且危害較為嚴重的職業(yè)病。目前是職業(yè)病中發(fā)病率最高的病種之一，也是12種塵肺中較重的一種。在中國《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》中就明確規(guī)定了各類粉塵的濃度范圍。因此必須注意粉塵飛揚，保護工人的身體健康。</p><p>　?。?）.減少大氣污染。</p><p>　　企業(yè)在生產過程中如果不采取有效的方法控制粉塵，就會嚴重污染周圍的空氣。當粉塵達到一定的量時。會對污染源下風向的居民的生活造成巨

18、大的影響。大量的灰塵落到植物的表面，會影響到植物的呼吸作用和光合作用，導致植物的死亡。同時降低了空氣的能見度，對人們的出行帶來了巨大的不便。</p><p>　　（3）.回收有用的物料。在懸浮的灰塵中有很多的都是原料的微粒，這是有用的資源。回收這些對于節(jié)省資源，降低成本，以及提高企業(yè)的效益都有影響。所以除塵不僅僅是一個有關，工人工作環(huán)境和環(huán)境衛(wèi)生的問題，還影響到企業(yè)的經濟效益。</p><p&

19、gt;　　1.2除塵系統(tǒng)的應用范圍</p><p>　　除塵系統(tǒng)廣泛應用于各類電廠特別是火電廠，水泥廠，鋼鐵廠，冶金等行業(yè)。這些廠都會產生大量的粉塵。而這些粉塵都含有大量的原料微粒，他們不僅僅是粉塵還是一種寶貴的資源。因此除塵在這些高污染企業(yè)就顯得尤為的重要。另外還可以用于其他行業(yè)的局部塵源除塵用。 </p><p>　　1.3 除塵系統(tǒng)的國內外發(fā)展狀況</p><p&

20、gt;　　在十八世紀八十年代開始出現(xiàn)了一些簡單的除塵設備，當時只是使用一些掛袋，毫無疑問這些除塵設備的工作效率是較為低的。1881年德國一家工廠的機械振動，清灰式袋式除塵技術開始商業(yè)化使用。1954年，逆噴吹清灰技術的發(fā)展使布袋除塵器實現(xiàn)了除塵、清灰的連續(xù)操作、除塵效率自然是提高了不少。除塵布袋的壓力也是相當的穩(wěn)定。具有重大發(fā)展意義的是1957年脈沖袋式除塵技術的研發(fā)，它包含了上述設備的所有性能，而且內部無運動部件，除塵布袋壽命也延長了

21、。二十世紀七十年代后，除塵器技術向大型化發(fā)展。美、澳歐洲結合大規(guī)模工業(yè)生產，各類除塵系統(tǒng)廣泛的使用于燃煤電站、干法水泥回轉窯腰圍和電爐除塵等其他高污染行業(yè)。</p><p>　　現(xiàn)在除塵系統(tǒng)的發(fā)展，著重向著以下幾個方向發(fā)展：</p><p>　?。?.）除塵系統(tǒng)的高效性方向發(fā)展。目前各國對煙塵排放濃度要求愈來愈嚴格，世界各地趨于發(fā)展高效率的除塵系統(tǒng)。在產業(yè)大氣污染控制中，電除塵系統(tǒng)和袋式除

22、塵系統(tǒng)占了壓倒上風。日本除塵設備銷售額中，電除塵器及袋式除塵器所占的比例分別為45.5%及44%，而濕式除塵器僅為5.5%，旋風式為2.1%。</p><p>　?。?）.除塵系統(tǒng)大型化方向發(fā)展，大型袋式除塵器的處理煙氣量每小時可達到幾十萬至數百余萬立方米，幾萬條濾袋集中在一起形成“袋房”，扁袋所占用的空間少，所以這種除塵裝置正得到迅速發(fā)展。</p><p>　?。?）.高可靠性方向發(fā)展。

23、目前海外對除塵系統(tǒng)的供電方式、各部件的結構、振打清灰、等方面做了大量工作，從而使除塵系統(tǒng)運行更加可靠，效率更高。例如袋式除塵器著重于改進濾料和其清灰方式，使其相宜于高溫、大煙氣量的需要，擴大應用范圍。</p><p>　?。?）.新型設備方向發(fā)展。寬間距或者脈沖高壓電除塵器、環(huán)形噴吹袋式除塵器、順氣流噴吹袋式除塵器等等，這都是最近20年來發(fā)展起來的新型除塵設備。將運用多種除塵機理共同作用于同一新型除塵設備的除塵器

24、也進展迅速，例如帶電水滴濕式洗滌器、帶電袋式除塵器等。另外，還有利用高壓水噴射、高壓蒸汽噴射的除塵設備。</p><p>　　相對于國外，我國從二十世紀五十年代初期，從蘇聯(lián)整機引進機械振動和反吹袋式除塵技術后，工業(yè)中就用上了除塵系統(tǒng)，從而布袋除塵器就在我國有了廣泛的使用。進入了七十年代我國就開始出現(xiàn)了一批專門生產各類除塵器的企業(yè)，到現(xiàn)在為止大部分已經成為了我國除塵器行業(yè)的骨干企業(yè)。進入八十年代后，我國的除塵技術更

25、上一層樓，各生產設計單位都在學習引進消化的基礎上進一步的發(fā)展了新的除塵技術，同時還從國外引進了先進的除塵技術，促使國內的除塵器種類及型號更齊全，到了九十年代中期，一些企業(yè)的除塵技術特別是布袋除塵技術達到了國際的先進水平，例如寶鋼把布袋除塵器的內控排放標準定在了358mg/nm。根據中國環(huán)保產業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會的相關預測，國家對環(huán)境保護越來越重視，我國從十一五規(guī)劃對環(huán)境保護大大提高了要求，預計布袋除塵系統(tǒng)將會主導市場，這也是國際發(fā)展趨勢

26、。</p><p>　　2 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求</p><p><b>　　2.1高爐生產工藝</b></p><p>　　煉鐵就是通過冶煉鐵礦石，從中得到金屬鐵的過程?，F(xiàn)代煉鐵法主要就是高爐煉鐵法和非高爐煉鐵法。高爐煉鐵法是以傳統(tǒng)的焦炭為能源的煉鐵方法。由于高爐煉鐵的技術經濟指標好，工藝非常簡單，產量很大，而且可靠，效率也非常的高。全

27、球90%左右的生鐵都是通過這種方法而得到了。高爐煉鐵的主導地位在今后很長的時間內都不會改變。</p><p>　　現(xiàn)代大型的高爐生產工藝流程，主要包括主體系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。主體系統(tǒng)主要由五部分構成，它們是：高爐，狂槽，除塵器，出鐵場，熱風爐。輔助系統(tǒng)則包括一些煤氣清洗，水渣，爐頂煤氣余壓發(fā)電（TRT發(fā)電），制煤粉車間等等。高爐煉鐵工藝流程如下圖2.1</p><p>　　圖2.1 高爐工藝

28、流程框圖</p><p>　　煉鐵就是在高爐內進行還原反應得到鐵水。礦石，燃料，溶劑從爐頂加到高爐中，從鼓風機來的冷風經過熱風爐加熱好后，形成熱風從高爐風口吹入，隨著焦炭的燃燒，產生的熱煤氣從下向上運動，爐料從上向下運動。經過充分的相互接觸，進行熱交換，逐步還原，最后到爐的下部生成鐵水，同時產生爐渣。</p><p><b>　　2.2除塵工藝流程</b></p

29、><p>　　煉鐵廠的粉塵量很大，治理粉塵主要是采用各類布袋除塵，電除塵器，和濕式除塵器等。除塵的方法是在除塵的地點如槽下，出鐵場等安裝頂吸罩，控制蝶閥和吸塵管道。用風機將粉塵抽到除塵器中，再進行除塵。圖2.2是攀鋼2號高爐出鐵場除塵工藝</p><p>　　圖2 .2 出鐵場除塵示意圖</p><p>　　高爐有兩個出鐵口，兩個渣口，高爐分為南出鐵場和北出鐵場，分別

30、都配有一個鐵水擺動流嘴。此外還有渣罐位。因為2號高爐采用普通高爐煉鐵，所以在出鐵過程中會產生大量的煙塵。這些煙塵主要集中在出鐵口，擺動流嘴和渣罐位。當這些地方產生了煙塵時，就通過它們上方的吸塵罩將煙塵吸到除塵器中。除塵器采用的是脈沖袋式除塵器。被除塵器凈化后的煙氣由出風口排出，通過風機，最后由煙囪排入大氣。而被除塵器去除的粉塵通過刮板輸送機進入灰倉，而后再由汽車運走。完成整個出鐵場的除塵。</p><p>　　2

31、.3除塵系統(tǒng)控制要求</p><p>　　為了有效控制高爐系統(tǒng)所產生的大量煙塵，在各揚塵點設置不同的抽風罩進行煙塵捕集。主要要對出鐵口、渣口，鐵水、渣水罐位的煙塵進行捕集控制。2) 由于出鐵是間歇出鐵，可通過設置的電動耐磨蝶閥，控制高爐切換工作。即某一座高爐工作就打開對應的蝶閥，其它蝶閥關閉。</p><p>　　3） 設置中間灰倉，放灰時增加粉塵加濕機，防止二次揚塵。4)由于出鐵場除

32、塵系統(tǒng)的煙氣溫度較高，所以應在煙氣進除塵器前的管道上安裝一臺電動冷風閥，當煙氣溫度超過設定溫度值上限值時，打開電動冷風閥向系統(tǒng)內混入冷空氣，降低煙氣溫度以保證除塵器安全工作。 5）為了設備單體調試時，在除塵器現(xiàn)場手動操作，以及使清灰周期和脈沖閥在清灰程序中的噴吹時間能根據運行的狀態(tài)進行調整。要求設備能夠進行單功及聯(lián)動運轉的控制 。除塵器的清灰系統(tǒng)使用差壓或定時控制，并和刮扳機進行聯(lián)鎖，來實現(xiàn)聯(lián)動控制。 6) 為了節(jié)省占地，除塵系統(tǒng)

33、采用高架布置，一層為風機房及除塵控制室，二層為除塵器平臺。 7) 除塵系統(tǒng)由PLC機控制，除塵器差壓測量，輸灰設備控制接入該PLC機。由PLC根據各項參數進行系統(tǒng)的有效控制。 8）PLC系統(tǒng)必須對故障進行診斷處理，對除塵系統(tǒng)主要參數進行測量顯示，并對主要設備設置必要的故障信號顯示及信號報警，并及時對各種故障做出有效控制，以保證安全生產，防止意外事故的發(fā)生。 </p><p>　　3 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的

34、控制設計</p><p>　　3.1 煙塵特點及其參數 </p><p>　　3.1.1 煙塵特點 </p><p>　　根據高爐出鐵場生產作業(yè)的具體情況，出鐵場煙塵具有以下特點： </p><p>　?、傥廴驹?煙塵)比較分散，污染范圍較廣。</p><p>　　高爐出鐵場的煙塵一般是從鐵口、渣口、鐵溝、渣溝和擺動流

35、嘴等部位產生的。這些部位全位于操作人員呼吸帶以下，即出鐵場平臺平面的下方，其產生的煙氣直接影響到操作人員。大型高爐一般都有 3到4 個出鐵口，2到3 個出鐵場，甚至有 4 個出鐵場的，出鐵場內的鐵溝、渣溝和撇渣器大約占出鐵場面積的 45％。因此，在高爐正常出鐵的時候，出鐵場內大約有一半的面積在不同程度地產生輻射熱，散發(fā)煙塵及其他有害氣體；在出鐵的末期，出鐵口容易噴CO 煙氣，不僅僅污染周圍環(huán)境，而且直接影響了工人的身體健康和爐前的正常生

36、產。 </p><p>　?、谟捎谶B續(xù)出鐵，污染時間較長。</p><p>　　中、小型的高爐，一般只有一個出鐵口。由于高爐產鐵量的限制，以及渣、鐵溝經常需要修補的要求，每天出鐵僅 7至9 次，每隔二至三小時出一次鐵，每次出鐵時間約 100到180 分鐘，出鐵場內的操作是間歇性的，而煙塵的產生是陣發(fā)性的。根據部分高爐出鐵場的實測，出鐵場內的粉塵濃度高達6000-7000mg/m3；大型高爐

37、與中小型高爐不同，隨著高爐日產量的增加，出鐵次數和出鐵時間也同時增加，一個鐵口還沒出完鐵時，另一個鐵口就開始出鐵了，出鐵場的煙塵也就不斷地散發(fā)出來。 </p><p>　?、蹮焿m量大、顆粒細，對周圍環(huán)境影響的范圍較廣。</p><p>　　高爐出鐵場每產生1噸鐵水，平均散發(fā)出2-3kg煙塵，大型的高爐每天生產鐵水萬噸以上，形成的煙塵量達25噸以上。一般大于100μm的占15％，10-100

38、μm的占18％，2-100μm的占 10％，1-20μm的占 24％，小于10μm 的占32％，對于二次煙塵其粒度更細，小于10μm的占60％，這樣細的粉塵在大氣中懸浮，停留的時間長，擴散的范圍廣，對人體健康很不利。 </p><p>　　3.1.2 污染物參數 </p><p>　　① 煙氣溫度：溫度不一，以出鐵口、擺動流嘴、撇渣器處的溫度較高，一次煙塵平均溫度為 80-100℃。 &l

39、t;/p><p>　?、?含塵濃度：出鐵場不同的位置含塵濃度不同，以出鐵口、鐵水罐處的含塵濃度較高，鐵渣罐處的最低，一般為1～3g/m3(標)。 </p><p>　?、?煙塵量：2.5kg/t鐵。 </p><p>　?、?煙塵分散度：<10um的占66%，詳見表 3.1。 </p><p>　　表3.1 煙塵分散度</p>

40、<p>　?、?煙塵成分：含 Fe、FeO、SiO2、CaO、MgO、P 、S 等 ，如表 3.2 所示 </p><p>　　表3.2 煙塵成分</p><p>　　⑥ 煙氣成分： CO、CO2、SO2、N2、O2等。 </p><p><b>　　3.2煙氣捕集罩</b></p><p>　　高爐出鐵

41、大多是全天連續(xù)的，煙塵也是連續(xù)不斷地散發(fā)出來的。各處塵源點吸塵罩的設計原則為:應該考慮抽風位置要適宜，風量要適中，罩型結構要正確，控制罩口的風速要足夠，為了保證捕集效率高，并盡量避免太多的粗顆粒跑入系統(tǒng)管道。要提高產塵點煙氣捕集的效率，除了要有適當大的抽風量之外，捕集罩的設計至關重要。捕集罩設計得不好，即便抽風量足夠大，同樣不能取得較好的捕集效率。捕集罩要有一定的容積，對開、堵鐵口等突發(fā)產生的大股煙氣要有暫時儲存的作用，罩口的面積要和塵

42、源點的面積相適應，罩口的平均風速要與塵源點相適應，以確保能有效的控制塵源煙氣，并能對煙氣的捕集有利。捕集罩的形狀要有利于罩內煙氣向排煙口流動，為了使罩內煙氣能很好的排出，排煙口的位置要設計合適。</p><p>　　由于高爐出鐵場塵源的煙氣溫度較高，應該利用高溫煙氣的熱抬升原理進行排煙抽塵，利用煙氣本身的熱動力作用進行誘導捕集。煙塵捕集盡可能采用頂吸罩。</p><p>　　3.2.1出鐵

43、口煙氣捕集罩</p><p>　　出鐵口煙塵的有效捕集直接影響到整個高爐出鐵場的除塵效率。</p><p>　　高爐出鐵場總污染物的30%是出鐵口產生的煙塵。大量短時陣發(fā)性的煙氣會在開、堵鐵口時產生，出鐵后期到堵口前，由于爐內的壓力增大，出鐵口噴射的煙氣具有噴射力強、溫度較高、煙塵粒徑范圍很廣、噴射量較大且時間持續(xù)的較長等特點。</p><p>　　出鐵口的煙氣在熱

44、壓和爐壓的作用下呈噴射狀從出鐵口射出并迅速上升擴散，彌漫在整個出鐵場內，所以捕集鐵口煙氣的關鍵，是解決開、堵鐵口及出鐵后期產生的大量煙氣。</p><p>　　通過查詢資料，我發(fā)現(xiàn)一種很好的除塵方法，可以有效的對鐵口的煙塵進行捕集，就是鐵口強力抽風方式，此方法對鐵口煙塵捕集方式作了較大的改進。</p><p>　　鐵口強力抽風方式的特點主要有：采取了頂吸加側吸的抽風方式強力的進行排煙，風口

45、平臺進行了加長加寬，并加大爐前抽風量，使風口平臺區(qū)域鐵口產生的煙氣得到最大限度地捕集，這樣就不用再設二次除塵措施。</p><p><b>　　設計的具體方法如下</b></p><p>　?。?） 鐵口密閉措施:</p><p>　?、?將風口平臺加長加寬；</p><p>　?、?為了阻擋煙氣外噴，在平臺前方設置了可

46、活動式斜擋板； </p><p>　　③ 在主鐵溝上方、風口平臺末端加設固定擋板；</p><p>　?、?掛些擋板在風口平臺側梁下。</p><p>　　采用上述四種密閉措施和煉鐵機械設備的封擋作用后，基本使得主鐵溝上方形成一個閉合空間，即能封擋煙氣也能貯留煙氣還能封擋和貯留外濺的鐵花，而且減少了橫向氣流對煙氣流動軌跡的影響。</p><p&

47、gt;　?。?）排煙罩要設置合理</p><p>　　考慮到鐵口煙塵的特點，應將鐵口頂吸罩設置在寬長的風口平臺外沿。頂吸罩在設計時可以分為兩部分即前罩和后罩。后罩分為可活動的兩部分，平放在風口平臺上，這樣在檢修時可由叉車分別移走，而前罩固定在風口平臺上。同時在泥刨機、開口機的對側要設一個側吸罩，一可配合頂吸罩把煙塵抽排掉，另一方面也可以封擋鐵口產生的煙氣。側吸罩、頂吸罩的內部和表面均噴涂了耐火材料，這樣可以防止高

48、溫烘烤而使罩體變形。示意圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1 “鐵口強力抽風”抽風罩示意圖</p><p>　　“鐵口強力抽風”煙塵捕集方式在國內外都是一種新的理念，從她在國內外各種環(huán)境的使用效果來看，人們是非常滿意的，它可以在爐前出鐵口區(qū)域將煙塵基本捕集，且開、堵鐵口的時候，沒有明顯的煙塵沖出，使用這種捕集方式后，出鐵場內無煙霧彌漫現(xiàn)象，操作崗位的粉塵濃度都低于國家標準。使

49、用這種煙塵捕集方式后，不需再設二次除塵措，這樣也節(jié)省了很大部分投資，所以本設計選擇采用“鐵口強力抽風”煙塵捕集方式。</p><p>　　3.2.2渣口煙氣捕集罩</p><p>　　通常渣口上方空間很小，如果安裝頂吸罩有困難，可將頂吸罩換成吹吸罩。吸氣罩設在渣口側部或頂部，再在吸氣罩口對面設置吹風口，這樣就形成一層空氣幕，從而阻止了煙氣的散逸，同時也讓煙氣一起流向吸氣罩。</p&g

50、t;<p>　　設計吹吸罩的時候要注意以下幾點：1）吹風口高度要合適；2）吹、吸風口的間距適當；3）煙氣的氣流速度對吹、吸罩是否有影響等。要保證對煙塵的有效控制，只有使吸風口的抽風量為射流末端風量的1.1—1.25倍，吸風口前射流末端的平均速度保持一定的數值（大于0.75—1m/s）。</p><p>　　3.2.3固定鐵水/渣罐的除塵罩 </p><p>　　很多鋼鐵廠的煉

51、鐵高爐的鐵水/渣澆注方式仍然是鐵水/渣罐位為固定位置,出鐵場用這樣的方式澆注鐵水，固定罐位較多，一般在 4 個以上，因總只有一個固定罐位在進行澆注鐵水，如果全部同時進行對應除塵點的抽塵，那么將需要很大的除塵風量，而沒有進行鐵水澆注的固定罐位就造成能源的浪費，這肯定是不可取的，而我們常采用的辦法是使用氣動或電動或電液推桿的閥門進行控制，使其輪流切換工作。這樣，就可以按一個固定罐位除塵風量的1.5-2 倍對罐位處的除塵總風量進行取值。采用這

52、樣方式除塵時，為了盡可能地覆蓋鐵水罐中煙氣的擴散面積，在設計中要盡量考慮增大罩口面積；在除塵罩外的區(qū)域應盡量用平臺的形式進行封閉，不留豁口，以防止由于橫穿氣流等外部因素的影響，使煙氣偏向而串入出鐵場內；其次我們可以開觀察窗對罐位鐵水液面進行觀察。而對于渣罐位的抽風除塵方式，基本與鐵水罐位的抽風除塵方式相同，唯一不同的是煙塵相對小一些而以，所以我們可以取單個罐位除塵風量為4×～6× 。 如果鐵水/渣罐位只有 2 個，那

53、么建議采用全抽的方式除塵，而不要再設置電動等閥門去進行控制了。 </p><p>　　3.2.4鐵水罐位、渣水罐位煙氣捕集罩</p><p>　　因為鐵水、鐵渣對空罐的沖擊，在相應的罐位也會產生大量煙氣。通過在擺動流嘴處設置容積式密閉罩，然后再在罩的側部設置抽風口，四周密封,密閉罩上設觀察門.所設置的抽風口的位置應與觀察門的位置在相對的一邊，這樣就可以使煙氣流向抽風口一側，而在觀察門處就可

54、以清晰的看到鐵水罐的鐵水液面。</p><p>　　在數個支鐵溝固定放入鐵水的工藝時，每個鐵水罐位上方應分別設置頂吸罩。在鐵水流嘴兩邊設檢修門、檢修平臺及觀察窗。為了有效控制風量，在每個罩的管道上都安裝一個電動閥門，這樣電動閥就可以根據鐵水罐的工作狀況進行風量的切換控制。</p><p>　　將擋風板加掛在渣水罐位、鐵水罐位外側，以減少車間外部的橫向風流對煙氣的捕集產生影響。</p&

55、gt;<p>　　3.3 除塵系統(tǒng)工藝流程 </p><p>　　高爐出鐵場除塵系統(tǒng)工藝流程圖如圖3.2：</p><p>　　圖3.2 高爐出鐵場除塵系統(tǒng)工藝流程圖</p><p>　　將高爐出鐵場生產過程中產生的煙塵通過除塵系統(tǒng)風管引入袋式除塵器內進行凈化,風機設置在除塵器與煙囪之間,凈化后的煙氣(含塵<50mg/m3)由煙囪排入大氣。以某

56、鋼廠高爐（1200m3）除塵工藝為例，見圖 3.3。 </p><p>　　圖 3.3 某鋼廠高爐（1200m3）除塵工藝流程示意 </p><p>　　除塵器收集下來的除塵灰卸輸灰系統(tǒng)、中間灰倉、加濕機等卸載到汽車上外運。 </p><p><b>　　3.4 檢測點</b></p><p>　　3.4.1 除塵罩煙

57、氣濃度</p><p>　　出鐵場煙塵控制系統(tǒng)的控制對象為出鐵場環(huán)境煙塵，要實現(xiàn)系統(tǒng)的PLC智能控制，關鍵是要得到環(huán)境煙塵反饋量。因此本方案對出鐵場主要的塵源點處的出鐵口抽風罩、渣口罩、鐵水罐罩、渣水罐罩的煙塵濃度進行檢測，得到各點的煙塵濃度，根據各個點煙塵濃度的大小對出鐵場環(huán)境煙塵的影響程度不同調整權值，通過煙塵濃度檢測綜合得到出鐵場環(huán)境煙塵濃度反饋量。然后根據出鐵場環(huán)境煙塵濃度與環(huán)境煙塵期望值之間的偏差，通過

58、PLC智能控制器對除塵風機做出調速控制，從而調節(jié)除塵風力，對塵源點煙塵進行有效地捕集。具體有以下幾個檢測點： </p><p>　　1.出鐵口抽風罩煙氣濃度</p><p><b>　　2.渣口罩煙氣濃度</b></p><p>　　3.鐵水罐罩煙氣濃度</p><p>　　4.渣水罐罩煙氣濃度</p>&

59、lt;p>　　3.4.2 除塵器的控制點 </p><p>　　脈沖袋式除塵器主要由上箱體、塵氣室、灰斗、噴吹裝置、濾袋及濾袋框架、輸灰裝置等部件組成。含塵氣體由除塵器進風口進入塵氣室后，氣流斷面突然擴大，因慣性氣流中一部分大顆粒粉塵就落人灰斗，而顆粒小的粉塵就會進入濾袋室，通過篩分、慣性、粘附、靜電和擴散等作用小顆粒粉塵就被阻留、收集在濾袋的外側，被凈化后的氣體就進入袋內并在凈氣室匯集，再通過出口管道將其

60、排出。為了防止在負壓運行的時候濾袋被吸癟，濾袋內都設有骨架，。濾袋經一段時間的過濾操作后，塵粒由于粘附等作用，在濾布網孔之間會產生架橋現(xiàn)象，這樣就導致濾布的孔徑越來越小，濾布的表面及網孔便很快截留粉塵而形成粉塵層。隨著粉塵不斷的積累在濾袋的外表面，設備的阻力就不斷上升，當壓差達到設定值或運行到設定的時間時，PLC就會通過壓力控制儀發(fā)出信號，使噴吹裝置立即工作，噴吹閥動作后，壓縮空氣通過噴嘴射人各濾袋內，由于膨脹便產生了反向氣流和加速度的

61、作用，這樣使附在濾袋外表面的粉塵落人灰斗，經輸灰裝置將其排出。噴吹一結束，濾袋就恢復過濾得狀態(tài)。主要控制點有 </p><p><b>　　排氣口閥</b></p><p><b>　　清灰脈沖閥</b></p><p><b>　　灰斗振動器</b></p><p><

62、b>　　雙層卸灰閥</b></p><p><b>　　輸灰閥</b></p><p><b>　　料位計</b></p><p>　　這些控制點主要是通過PLC根據壓力和阻力信號等有關信號進行控制。</p><p>　　3.4.3 其他控制點</p><p&g

63、t;　　風機閥門，電機電流、電壓、轉速檢測</p><p>　　3.5 PLC控制方案</p><p>　　根據對高爐出鐵場工藝的研究，高爐出鐵工藝過程為間歇式工作方式。如圖 3.4 所示，分為出鐵期間和非出鐵期間（即煉鐵期間） 。在一個煉鐵出鐵周期內，高爐煉鐵期間一般約兩個小時，而出鐵期間的時間的長短差異很大，這由每爐煉鐵量的多少、出鐵時鐵水的流量大小等因素決定，一般三個小時左右不等。在

64、一個煉鐵出鐵周期內，出鐵時間占了一大部分。</p><p>　　圖3.4 高爐煉鐵出鐵時間周期</p><p>　　根據上面對高爐出鐵工藝過程進行的分析，為了節(jié)約能源，本方案提出除塵控制系統(tǒng)只在出鐵的期間進行高耗能工作，在高爐的非出鐵的期間除塵系統(tǒng)就低速運行；控制系統(tǒng)采集開口機動作開關量信號，來作為高爐出鐵和除塵系統(tǒng)高速運行的信號；同時采集電動泥炮動作開關量信號，來作為高爐出鐵完畢和除塵

65、系統(tǒng)低速運行的信號；除塵系統(tǒng)這樣運行可以節(jié)約很多能源。 然而更復雜的問題是研究如何在出鐵的期間充分利用除塵風力達到最佳的節(jié)能效果。針對此問題，對出鐵場煙塵特點以及出鐵工藝進行分析后，此方案提出，在出鐵的期間，除塵系統(tǒng)在保證除塵的效果前提下，應根據煙塵的濃度大小對除塵風力進行自動調節(jié)，以達到最佳節(jié)能的效果。 為了從根本上解決節(jié)能問題,本文利用PLC控制技術,對風機在出鐵期間自動跟蹤煙塵濃度進行調速控制及非出鐵期間電機自動低速運行，系統(tǒng)根據

66、出鐵期間的工藝過程,實現(xiàn)風機的全自動變速運行。對吸塵罩電動碟閥實現(xiàn)自動遠程開閉控制，以達到節(jié)能的理想運行效果，使整個控制系統(tǒng)做到自動判斷、決策和控制。</p><p>　　出鐵場煙塵控制系統(tǒng)的控制對象為出鐵場環(huán)境煙塵，要實現(xiàn)系統(tǒng)的PLC控制，關鍵是要得到環(huán)境煙塵的各項參數反饋量。因此本方案對出鐵場主要的塵源點處的出鐵口抽風罩、渣口罩、鐵水罐罩、渣水罐罩的煙塵濃度進行檢測，得到各點的煙塵濃度，根據各個點煙塵濃度的大

67、小PLC自動對出鐵場環(huán)境煙塵的影響程度不同調整權值，然后根據出鐵場環(huán)境煙塵濃度與環(huán)境煙塵期望值之間的偏差，通過PLC對各檢測點的閥門進行控制，從而確定閥門開和關的個數以及閥門開度，對塵源點煙塵進行有效地捕集。 </p><p>　　而在出鐵場環(huán)境煙塵控制系統(tǒng)中，除塵器入口煙塵溫度和除塵器阻力都要影響到系統(tǒng)的正常運行和煙塵捕集效果，對除塵風力的調節(jié)有一定的約束影響，因此環(huán)境煙塵控制系統(tǒng)對這兩個過程量進行采集，并將信

68、號送往PLC，從而判斷出除塵器的壓差，對除塵器進行有效控制 。 </p><p>　　根據對國內外出鐵場工藝的研究，雖然出鐵場除塵罩布置不盡相同，但是一般出鐵場以鐵口側吸罩 1個，鐵口頂吸罩2個，鐵水罐罩 3 個，渣罐罩6個，為比較典型的布置，其中鐵口罩、鐵水罐罩、渣罐罩、為輪換工作。出鐵場除塵系統(tǒng)除塵罩由PLC控制閥門開閉，由于閥門較多， 本方案中通過PLC對系統(tǒng)中除塵管道閥門進行自動控制， 檢測除塵管道閥門“

69、開”，“閉”狀態(tài)，結合出鐵場除塵工藝根據出鐵場煙塵濃度及其變化自動作出判斷決策。 由開關量輸入模塊對各個除塵罩閥門“開”， “閉”狀態(tài)進行檢測以及檢測是否正確開閉；PLC根據檢測到的煙塵濃度及其變化判斷閥門開閉，由開關量輸出模塊輸出各個除塵罩閥門的“開”，“閉”信號。 出鐵開始時，對應的閥門應及時打開；鐵水罐、渣罐有鐵水、渣鐵流入時，所對應的除塵罩除塵管道閥門必需打開，其余沒有鐵水、渣鐵流入鐵罐的除塵罩除塵管道閥門必需關閉，以免漏風影

70、響除塵效果；出鐵完畢時，出鐵場相關閥門應及時關閉。 對于混風閥，當除塵器入口溫度超過限定溫度時，混風閥門應及時打開，混和低溫空氣降溫，以保證除塵器安全生產。 出鐵場PLC煙塵控制系統(tǒng)，還可以檢測電機的電流、電壓、轉速，進行能耗計算</p><p>　　3.5.1 布袋除塵器的控制</p><p>　　1． 除塵器工作原理 </p><p>　　負壓脈沖布袋除塵器處在

71、風機的負壓端，除塵器結構采用上排風下進風外濾式結構，袋濾室是相互分隔的，當某一袋濾室進行清灰時，通過控制機構控制脈沖閥，噴出高壓氣體并帶人大量空氣噴吹濾袋上的粉塵，使粉塵落人灰斗，通過輸灰系統(tǒng)把粉塵運走，含塵氣體從濾料孔隙流過，干凈氣體通過排風管排人大氣中。圖3.5為負壓脈沖布袋除塵器系統(tǒng)流程圖。 </p><p>　　圖3.5 負壓脈沖布袋除塵器系統(tǒng)流程圖</p><p><b&

72、gt;　　2．控制內容 </b></p><p>　　除塵器的控制內容有清灰、卸灰、輸灰和排灰，并要求設備能夠進行單功及聯(lián)動運轉的控制。 </p><p>　　為了設備單體調試時在除塵器現(xiàn)場進行手動操作，所以采用單動運轉控制。 </p><p>　　在聯(lián)動運轉的時候，除塵器的清灰系統(tǒng)通過差壓或定時控制，并和刮扳機進行聯(lián)鎖。只有在刮扳機運轉時，才可以清灰

73、。清灰程序中脈沖閥噴吹的時間和清灰的周期能根據運行的狀態(tài)進行調整。 </p><p>　　順序啟動 ：從除塵器電氣室或中央控制室發(fā)出運轉指令，斗式提升機運行，1min后集合刮板輸送運行，30s后切出刮板輸送機運行。斗式提升機要與儲灰倉料位控制器聯(lián)鎖，只有正常料位時斗式提升機才能啟動。 </p><p>　　順序停止 ：從除塵器電氣室或中央控制室發(fā)出停止指令，或儲灰倉灰滿的情況下，系統(tǒng)開

74、始順序停機。首先切出刮板輸送機停止，1min后停集合刮板輸送機， 2 ～5min后停止斗式提升機 。切出刮板輸送機停止運行同時。清灰系統(tǒng)、卸灰系統(tǒng)也停止運行。 </p><p>　　事故停止 ：儲灰倉料位到上跟位置或輸灰設備發(fā)生機械故障，若15min后仍不消失，事故信號則按正常停機程序停止全部輸灰設備，并向除塵器電氣室及中央控制室發(fā)出故障信號。</p><p>　　圖3.6 除塵系統(tǒng)P

75、LC控制框圖</p><p><b>　　3、控制過程 </b></p><p><b>　　1）清灰控制過程 </b></p><p>　　采用負壓吸人大氣方式進行分室清灰。除塵器運行正常的時候，含塵煙氣從灰斗入口短管進人除塵器內，其中顆料較粗的粉塵就自然從灰斗中掉落，隨氣流上升較細的粉塵進人濾袋，由于篩分、鉤住截留、碰

76、撞等效應，粉塵就被阻留在濾袋表面，而從濾袋出來的干凈氣體經排風管、 風機和排氣筒排人大氣中。當除塵器內的粉塵不斷積聚在濾袋外壁，濾袋的阻力就不斷增加，在阻力達到設定值(1960Pa左右)后，各室就開始進行輪流清灰。清灰開始，首先是將排氣口閥關閉，使濾袋室內暫時處于無氣流流通的靜止狀態(tài)．這時脈沖閥將高壓氣體射出，吹落濾袋上的粉塵．使濾袋外表面積附的粉塵層落人灰斗。每個室的脈沖閥并不是一起工作的，而是一個一個的依次工作，因為在脈沖閥射出高壓

77、氣體的時候，高壓氣體的數量要受到壓縮空氣的壓力的大小限制。當最后一個脈沖閥工作完畢后，打開排氣口閥，恢復正常過濾狀態(tài)，再進行下一個室的清灰。</p><p>　　采用PLC 控制的噴吹清灰程序流程如圖3.7 所示</p><p>　　圖3.7 噴吹清灰程序流程</p><p>　　2）卸灰、輸灰、排灰控制過程 </p><p>　　粉塵落

78、入灰斗后，經過一段時間開始卸灰，首先打開雙層卸灰閥下閥；幾秒鐘后，關閉下閥， 再打開上閥；幾秒鐘后，關用上閥。如此反復循環(huán)幾次，最后灰斗振動器振動幾秒鐘，這個室卸灰結束。再進行下一個室的卸灰。卸灰的次序：先從靠近儲灰倉第一個室開始卸灰(參見圖3.8)，即第1、5室開始卸灰，然后第2、6室卸灰，最后第4、8室卸灰，這種卸灰方式使灰落人切出刮板輸送機后，及時運到集合刮板輸送機，不會因切出刮板輸送機過負荷運轉，造成斷鏈的后果。如果除塵器灰量較

79、大，室與室之間卸灰的時間間隔也需相應縮短。 </p><p>　　在儲灰倉附近，安裝一臺出灰操作箱．供現(xiàn)場操作工人從儲灰倉往汽車上抽灰時使用。粉塵在儲灰倉內存一段時間后，容易造成壓實，如果用振打器振打越打越實。為了克服這一缺點，最好的方法是在儲灰倉上裝松動裝置。 </p><p><b>　　圖3.8</b></p><p>　　PLC執(zhí)行

80、程序的過程分為輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，程序流程如圖3.9所示 。 </p><p>　　圖3.9 程序流程圖</p><p>　　3）控制儀表、顯示報警 </p><p>　　為了測量除塵器的阻力，觀察各室清灰效果，在除塵器上安裝差壓變送器，以取代u型管。總差壓變送器的高壓端取壓口在除塵器入口位置，低壓端取壓口在除塵器出口位置。每個室差壓變送器

81、的高壓端取壓口在灰斗下方位置，低壓端取壓口在濾袋室頂部?？偛顗盒盘柡兔總€室差壓信號送人PLC機。用除塵器總差壓信號控制清灰過程是：當總差壓達到設定的上限值時，從第l室開始清灰至第 n 室清灰結束。除塵器分室差壓信號控制清灰過程是：當某室差壓信號達到一定值時，這個室開始清灰，但是不容許兩個室同時清灰。 </p><p>　　除塵器清灰的效果與壓縮空氣的壓力密切相關。為了保證壓縮空氣的壓力值(正常時為0.5MPa)并

82、能夠隨時觀察壓縮空氣壓力值，在壓縮空氣儲氣罐上安裝一臺壓力變送器，當壓力值低于0.4MPa時報警， 除塵器按照正常停機程序停止運行。 </p><p>　　為顯示儲灰倉灰量，在儲灰倉上安裝一臺錘式料位計，這種設備可以隨時測出儲灰倉內灰量多少。當儲灰倉料位到上限時，應進行報警，并按照正常停機程序停止除塵器運行。 </p><p>　　輸灰系統(tǒng)的設備如斗式提升機、集合刮板輸送機、切出刮板輸送

83、機的鏈條會因被某種硬物卡住以至拉斷。為了防止斷鏈現(xiàn)象發(fā)生，每臺電動機控制回路加一個沖擊電流繼電器。其作用是，當電流超過設定值時，馬上切斷電動機電源，保證設備正常運行。 </p><p>　　排氣口閥、雙層卸灰閥的關和開，都是使用碰撞式限位開關顯示閥門的狀態(tài)。由于除塵器現(xiàn)場條件差，限位開關常常碰不到位，易產生誤動作，所以采用具有盤屬外殼的戶外型二線制感應式接近開關代替碰撞式限位開關。 </p>&l

84、t;p>　　3.5.2 風機控制</p><p>　　風機系統(tǒng)包括風機入口調節(jié)閥、液力偶合器和電機等主體設備及輔助設備。</p><p>　　現(xiàn)場操作箱設有“手動”和“聯(lián)動”模式選擇鈕?！笆謩印焙汀奥?lián)動”信號送至PLC。在“手動”檔時進行現(xiàn)場單動操作，其中除主電機外的所以用電設備均可直接單獨啟停，而主電機單動仍受PLC的控制，即只有在具備風機啟動的必要條件時才能允許風機啟動。在“聯(lián)動

85、”檔時，可在電氣室或爐前操作室實現(xiàn)風機區(qū)域聯(lián)動或全系統(tǒng)聯(lián)動。</p><p>　　風機儀表柜可實現(xiàn)風機系統(tǒng)工藝參數顯示以及輕重故障報警的燈光顯示。其中風機旋轉、輔助油泵出口壓力、冷卻水流量、風機入口調節(jié)閥、勺管位置以及模擬信號送至PLC，其余均以無源開關接點信號送PLC。風機“運轉”的無源接點指令信號至風機高壓配電柜，并由配電柜返回運行狀態(tài)及故障信號。</p><p><b>　

86、　4 系統(tǒng)配置</b></p><p><b>　　4.1 硬件配置</b></p><p>　　4.1.1除塵系統(tǒng)硬件配置</p><p>　　1)煙氣捕集罩：集中收集出鐵場散發(fā)的煙氣，讓產生的煙氣盡量通過捕集罩進入除塵器凈化，提供除塵效率，讓出鐵場外煙塵濃度達到最低。</p><p>　　2)布袋除塵器

87、：他利用纖維性濾袋捕集粉塵的除塵設備，其主要功能是將收集來的煙塵進行過濾、清灰，過濾后的粉塵通過輸灰設備運走，被凈化的氣體通過煙囪排入大氣中。</p><p>　　脈沖閥：其功能是噴出高壓氣體噴吹濾袋上的粉塵，使粉塵落人灰斗。</p><p>　　電動冷風閥：當除塵器入口溫度超過限定溫度時，電動冷風閥閥門打開，混和低溫空氣降溫，以保證除塵器安全生產。</p><p>

88、;　　雙層卸灰閥、灰斗振動器：雙層卸灰閥和灰斗振動器的配合工作來完成對灰斗內灰的卸灰工作。</p><p>　　出灰操作箱：供現(xiàn)場操作工人從儲灰倉往汽車上抽灰時使用。</p><p>　　儲灰倉：對灰進行占時儲存的作用。</p><p>　　差壓變送器：測量除塵器的阻力，觀察各室清灰效果。</p><p>　　溫度傳感器：監(jiān)測煙氣溫度，并將溫

89、度傳給PLC。</p><p>　　壓力變送器：可以測量壓縮空氣的壓力值，并能夠隨時觀察壓縮空氣壓力值。</p><p>　　錘式料位計：可以隨時測出儲灰倉內灰量多少，并顯示儲灰倉灰量。</p><p><b>　　斗式提升機；</b></p><p><b>　　集合刮板輸送機；</b></

90、p><p><b>　　切出刮板輸送機；</b></p><p>　　沖擊電流繼電器：其作用是，當電流超過設定值時，馬上切斷電動機電源，保證設備正常運行。</p><p>　　戶外型二線制感應式接近開關：顯示排氣口閥、雙層卸灰閥閥門的關和開的狀態(tài)。</p><p>　　風機儀表柜：可實現(xiàn)風機系統(tǒng)工藝參數顯示以及輕重故障報警的

91、燈光顯示。</p><p>　　風機入口調節(jié)閥、液力偶合器和電機；</p><p>　　設備運轉狀態(tài)信號指示燈； </p><p><b>　　設備故障指示燈；</b></p><p>　　儲灰倉料位指示燈； </p><p><b>　　故障音響及報警；</b></p

92、><p>　　4.1.2 PLC的硬件配置</p><p>　　本系統(tǒng)采用德國西門子PLC S7 —300 系列，3個機架排列模塊。</p><p>　　1.S7-300的功能特點：</p><p><b>　　1）高速的指令處理</b></p><p>　　指令的處理時間0.6μs以下，最短可達0.

93、1μs.</p><p><b>　　2）浮點數運算</b></p><p>　　使用該功能可以實現(xiàn)更為復雜的算術運算。</p><p>　　3）方便用戶的參數賦值</p><p>　　軟件工具帶有標準用戶接口，可以給所有模塊進行參數賦值。</p><p>　　4）人機界面（HMI）</p&

94、gt;<p>　　方便的人機界面服務集成在S7-300操作系統(tǒng)內，因此對人機對話的編程要求大為減少，SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中獲取數據， S7-300操作系統(tǒng)按用戶指定的刷新速度自動地進行數據的傳送，供人機界面（HMI）動態(tài)顯示。</p><p><b>　　5）診斷功能</b></p><p>　　CPU具有智能化的診斷系統(tǒng)，可以

95、連續(xù)對系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤及系統(tǒng)的特殊事件進行監(jiān)控。（如超時、模塊更換等）</p><p><b>　　6）口令保護</b></p><p>　　多級口令保護可以有效地保護其系統(tǒng)安全、防止未經授權的修改和復制。</p><p>　　7）操作方式選擇開關</p><p>　　CPU模塊上有操作方式選擇開關</

96、p><p>　　操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以取出，當取出時，就不能改變操作方式，從而防止非法地刪除或改寫用戶程序。</p><p><b>　　2.CPU模塊</b></p><p>　　CPU模塊選擇CPU 315 —2DP內置16kb 的工作存儲器，選用可拔插的4M b裝載存儲器，全面?zhèn)浞莩绦颉⒂脩魯祿徒M態(tài)信息。2個接口模板(IM 360／

97、361)用來在機架之間傳遞總線，安裝到特定的槽位。CPU模塊上有狀態(tài)及故障顯示</p><p>　　SF（紅色）：系統(tǒng)出錯/故障指示燈。CPU硬件或軟件錯誤時亮。</p><p>　　DC5V（綠色）：＋5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V電源正常時亮。</p><p>　　FRCE（黃色）：強制作業(yè)有效指示燈。至少有一個I/O被強制狀態(tài)時亮。</p

98、><p>　　RUN（綠色）：運行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時亮；LED在“Startup”狀態(tài)以2Hz頻率閃爍；在“HOLD”狀態(tài)以0.5Hz頻率閃爍。</p><p>　　STOP（黃色）：停止狀態(tài)指示燈。CPU處于“STOP”或“HOLD”或“Startup”狀態(tài)時亮；在存儲器復位時LED以0.5Hz頻率閃爍；在存儲器置位時LED以2Hz頻率閃爍。</p><

99、;p>　　BUS DF（BF）（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。出錯時亮。</p><p>　　SF DP：DP接口錯誤指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。當DP接口故障時亮</p><p><b>　　3.電源模塊</b></p><p>　　電源模塊采用PS 307 5A，PLC的供電電源選用220VA C

100、 不間斷電源UPS供電。</p><p><b>　　信號模塊（SM）</b></p><p>　　SM使不同級的過程信號電平與S7-300的內部信號相匹配，包括數字量模塊、模擬量模塊。</p><p>　　模擬量輸入分為溫度模塊2個， 6ES7 331—7NF00—0A B0。壓力模塊2個，6ES7 331—7PF00—0ABO。數字量輸入模

101、塊3個，6ES7 321—1BL00—0AA 0。數字量輸出模塊10個，6ES7 322—1BL00—0AA 0等。</p><p>　　通信處理模塊（CP） 用于連接網絡。</p><p>　　6. 接口模塊（IM）用于中央機架（CR）到擴展機架（ER）的連接。</p><p>　　4.2 軟件設計及系統(tǒng)具體控制</p><p>　　程序采

102、用梯形圖語言編制，將程序分為獨立、單個的程序段，每個程序段放在不同的邏輯塊中，完成不同的功能。邏輯塊的類型有多種，包括功能塊(FB)、組織塊(OB)、系統(tǒng)功能(SFC )、系統(tǒng)功能塊(SFB ) 、功能(VC )、數據塊(DB )，當CPU通電工作時，就啟動組織塊OB100自動運行一次，在O B100中將初始值賦予所需參數。在完成啟動后，不斷循環(huán)地調用組織塊OB1， 在 OB1中調用已寫好的程序功能塊。因為系統(tǒng)的輸出輸入信號一般都多于4

103、00個，而每室的動作聯(lián)鎖一樣， 所以編制程序時采用公用塊編寫，這樣每個室要動作時只需要調用公用塊，從而減少了大量程序的編寫，有利于調試和進行更改。功能塊分為流量壓力功能塊，溫度轉換功能塊，卸灰功能塊，脈沖功能塊，公共括板機功能塊。轉換模擬量流量壓力時，通過調用系統(tǒng)功能塊FC105來將4—20mA電流信號轉換成模擬量數值。在卸灰功能塊中，采用的編程方式是步進梯形指令，對每室的卸灰進行順序控制。而脈沖功能塊，采用的編程方式是時鐘發(fā)生器，即兩

104、個時間繼電器交替得電， 其中一個時間繼電器的得電時間就為脈沖時間。PLC執(zhí)行程序的過程分為輸入采樣階段、程序執(zhí)行階</p><p>　　電動冷風閥，通過混入冷空氣來使煙氣的溫度降低。它的控制主要采用自動和手動的控制方式。進行自動控制的時候，當除塵器的進口處的溫度傳感器和吸口處的溫度傳感器監(jiān)測到的煙氣溫度比設定的溫度值的上限值還高時，PLC便動作，將電動冷風閥開啟。由PLC對電動冷風閥的開關進行控制，可使進入除塵器

105、的煙氣溫度得到精確的控制，從而可以確保布袋除塵器的安全。手動控制是由操作工在 PC畫面上通過按鈕控制，由PLC輸出的信號來控制冷風閥的開、關。</p><p>　　診斷故障的方法為：在自動卸灰的過程中，閥門的開關位信號很可能與期望值不相同，造成這樣的結果，主要是因為控制電磁閥不能可靠動作。雖然PLC已將動作指令發(fā)出，但是執(zhí)行機構沒有響應，造成這樣的原因可能是電磁閥燒壞或者是氣源沒有被打開。其中接近開關發(fā)生故障引起

106、的無信號或雙信號是故障率最高的，對于在執(zhí)行的過程中導致的PLC不可靠動作，如果僅僅靠現(xiàn)場的反饋信號來對卸灰過程進行控制，那么程序就會一直等待信號的到來或者直接導致無法進行下一步。比如下卸灰閥要開啟必須在上卸灰閥關到位5s后才能進行，如果上卸灰閥的關位信號一直不來，那么下卸灰閥就不能打開，這樣就會導致本室和下一個慮室都不能進行卸灰工作，就會造成現(xiàn)場大量堵灰和積灰現(xiàn)象。為了解決這個問題，程序就采取使用定時器，這樣就可以根據閥門的關閉和開啟時

107、間的不同，設置定時器的時間，當信號不能準確的按時的返饋給PLC，就說明電磁閥可能出現(xiàn)了故障，程序就會跳過這個室自動進入下一個室進行自動卸灰，同時將報警警示在PC畫面上顯示。如雙信號時閥門呈灰色，無信號時閥門呈黃色來報警，根據報警指示操作員工就可以做出相應處理。 為了保證生產安全，避免意外事故的發(fā)生，控制系統(tǒng)</p><p>　　當濾池的各個電氣設備處于現(xiàn)場PLC 自動控制方式、現(xiàn)場自動控制方式、遠程控制方式時，為

108、了使各設備之間能夠協(xié)調一致快速地完成 過濾和沖洗任務，同時又為了防止某一個設備出現(xiàn)故障影響其他設備，采用了分散控制集中管理的辦法，讓各個設備獨立工作，出現(xiàn)故障分散報警的方式，可以快速進行故障維護又不影響生產。</p><p>　　PLC能進行自我診斷。在同時發(fā)生不同的故障時，CPU會根據故障發(fā)生的優(yōu)先級別的高低而調用不一樣的錯誤組織塊，不同的故障對應不同的組織塊，如電池壞了調用OB81，模塊的輸入斷線調用OB82

109、等，我們在組織塊的變量聲明表中將故障信息以臨時變量的形式存儲，利用監(jiān)控軟件，在畫面中將故障信息采集，這樣我們就能觀察 PLC 的工作情況了，從而快速有效地將故障排除。為了避免影響整個系統(tǒng)的工作，PLC必須要下傳錯誤組織塊，因為當某塊模塊故障不能工作或不存在時，CPU就不會有相應錯誤組織塊的響應，就會導致CPU停機。</p><p>　　上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用的是西門子公司的組態(tài)軟件WinCC6.0。監(jiān)控系統(tǒng)通過對除塵