基于PLC的除尘自动化设备的设计与开发

基于PLC的除尘自动化设备的设计与开发

贺先发

东莞市智通教育科技有限公司523000

摘要：随着科学技术不断进步，在应用领域中所发挥的作用备受瞩目。除尘技术在高科技环境中不断完善，采用的除尘设备自动化的方向发展，不仅可以创造更高的经济效益，同时还可以获得环境效益。在除尘自动化设备的设计和开发中应用PLC，使得除尘设备的程序设计更加完善。本论文针对基于PLC的除尘自动化设备的设计与开发展开研究。

关键词：PLC；除尘；自动化设备；设计；开发

引言：

除尘系统的合理设计不仅有利于环境的可持续发展，而且还能提高经济效益。中国的工业发展进程不断加快，在除尘自动化设备的运行中合理应用自动化技术，不仅设备的垃圾发电工业的发展具有重要意义[1]。如果系统设计中应用PLC，实现全自动化运行，不仅提高了除尘能力，而且工作人员的工作量也有所减少，企业的运行效率提高了，企业成本得到有效控制。

一、PLC除尘自动化控制系统的设计

（一）PLC控制系统的基本介绍

PLC控制器本质上是一种用于工业控制系统中的计算机，其硬件结构类似于微机，其中所涵盖的内容包括中央处理器、电源、存储器、输入输出电路和程序输入装置[2]。PLC控制器处于运行状态，需要经历输入采样阶段，用户程序的执行阶段和输出的刷新阶，此为扫描循环。PLC控制器在整个的运行过程中，PLC控制器的中央处理器按照设定的扫描速度重复执行程度[3]。（图1：PLC控制系统）

PLC系统运行中，最为重要的部分是计算机，用于工业电气系统中继电保护装置的编辑以及系统运行的控制。在数控机床的信息处理过程中，PLC程序运行所需要的时间通常介于在数十到数百毫秒之间[4]。这种速度可以有效地处理通用程序数据信息。然而，一些信息的处理需要更高的时间和更快的响应速度，这需要PLC系统发挥作用，满足各方面的需求。PLC系统的设计包括两个级别，即低级程序设计和高级程序设计。其中，低级程序设计能够有效地处理数据程序信息，高级程序设计则可以对突发性事件和一些具有特殊要求的事件进行处理。

（二）除尘装置控制系统的工艺设计

除尘装置控制系统采用PLC系统，反吹除尘器具有很好的除尘效果。企业处于生产运行状态，会有污染气体排放出来，通过进口通阀进入到除尘控制系统中进行处理，可以对污染气体起到良好的净化效果。除尘系统的主要功能是对污染空气进行过滤、除尘[5]。当系统刚刚启动的时候，上路打开，下路紧紧关闭。过滤系统内的烟气之后，系统根据系统内压差自动进行除尘。两个灰管所发挥的作用是收集烟气中所含有的粉尘杂质。对这些杂质过滤，并进行清洁处理。除尘结束，从烟气出口阀排至进风口，除尘工作完成。

为了保证除尘装置控制系统运行的过程中处于平稳的状态，而且操作方便，在主系统内部温度处于较低的状态的时候，对预热系统进行自动设计，将温度引导到130摄氏度。采用热处理技术进行加热之后，烟气从预热出口阀进入到除尘系统当中。随着系统的内压差产生，当达到一定程度的时候，系统运行的过程中就可以进行清灰操作了，压缩空气通过进气阀进入到除尘装置控制系统当中。此时，八个脉冲阀可以打开并共同运行，敲击振动除尘装置，就可以将其中所含有的灰尘消除[6]。在布袋上也会有灰尘，要清除赶紧换。如果漏斗所处的位置较高，就需要进入到漏斗清灰系统当中，启动过滤模式，通过清袋机、换向阀和普通清灰机的联合作用，将漏斗中的灰尘排出。（图1：除尘控制装置）

二、PLC除尘装置控制系统设计需要遵循的原理

PLC除尘装置控制系统设计的过程中需要遵循过滤原理，就是含有灰尘的气体通过进风口进入，与挡板碰撞后，在惯性的作用下，气体中大部分粗尘颗粒被分离出来，进入到烟斗当中。含有灰尘的气体经灰斗进入到中间箱的滤袋过滤区域。气体通过滤袋之后，粉尘在滤袋外聚集[7]。气体经过除尘之后，经过滤袋口就可以进入到上箱中，从出口排出。

PLC除尘装置控制系统设计的过程中需要遵循清灰原理，就是随着自动化设备运行的时间不断延长，滤袋上的粉尘层越来越厚，除尘设备的阻力越来越大[8]。当设备阻力升至设定值的时候，或者除尘设备运行时间达到设定值的时候，除灰装置开始除尘启动，将空气中的灰尘自动清除。（图2：除尘控制系统图）

三、PLC除尘装置控制系统的运行程序

（一）PLC除尘装置控制系统的主程序设计

在除尘控制系统在启动之前，主系统的程序模式要根据具体的系统运行情况选择，控制好过滤模式的运行状态，确保系统运行顺利，且更好地发挥作用[9]。在对系统的运行模式进行选择的时候，如果不符合有关的要求，就需要主程序执行指令的过程中退出过滤模式，将预热系统充分利用起来，清灰工作完成。

（二）PLC除尘装置控制系统的子程序设计

在对PLC除尘装置控制系统进行设计的过程中，对于各方面的影响因素都要充分考虑，包括环境温度的变化、环境湿度的变化、烟气中所含有的成分以及现场环境等等[10]。在程序设计的过程中，还要考虑滤料的材质、覆胶状况以及所具备的耐磨能力等等，客观评价滤料的性能，具有针对性地提出清灰方式，设计请回系统。（图4：清灰系统结构）

结束语：

综上所述，PLC除尘器控制系统所发挥的主要作用是处理工业生产中所排出的废气。在进行系统设计的时候，要使得整个系统处于完整的运行状态，就需要分析传感器所接收到的数据信息，具体对除尘的模式进行选择，并做到各种除尘模式的自由切换，提高除尘的安全可靠性。

参考文献：

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[2]国兵,刘田茜,孙在松.基于PLC技术的电气自动化相关研究[J].工业设计,2017(06):176-177.

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[4]赵建华,陈景浒.基于PLC控制的零件高度自动分拣系统设计[J].冶金丛刊,2017(5):228-229.

[5]戚克才,卢少勇,孙衍石,等等基于PLC技术的掘进巷道除尘装置设计[J].价值工程,2017(24)：54-55.

[6]邓聪.基于PLC技术在电气工程及其自动化控制中的实践研究[J].信息记录材料,2018,19(12):83-84.

[7]林福.基于PLC的湿式电除尘PID温度湿度控制系统[J].兰州工业学院学报,2018（02）：89-90.

[8]怀全.基于PLC的大型电气工程设备故障自动诊断系统设计[J].自动化与仪器仪表,2017(12):127-129.

[9]周旭.基于PLC技术的自动化控制系统优化设计[J].电子技术与软件工程,2018,144(22):128-128.

[10]李海东.基于S7-400及WinCC软件的除尘系统自动化排灰改造[J].冶金设备管理与维修,2017(03):58-59.