盧裕明

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建龍巖 364000）

在電子工業(yè)系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，能夠全面強(qiáng)化控制系統(tǒng)軟件與硬件運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。近些年，我國借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，將可編程控制系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)設(shè)備以及電除塵器的低壓設(shè)備中?？删幊绦蚩刂葡到y(tǒng)取得了良好的成效，可以實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化與智能化、控制功能更多元化。研究電除塵器中低壓設(shè)備可編程序控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 可編程序控制系統(tǒng)的主要特征

可編程序控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制裝置中，PLC技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí)，已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)的水平。PLC技術(shù)一般通過微處理器對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，在程序控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)是控制功能實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行的主導(dǎo)，具體指可編程序控制器能夠與儲(chǔ)存器聯(lián)合運(yùn)行、執(zhí)行各項(xiàng)控制指令，運(yùn)算能力比較強(qiáng)。在工業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中，PLC能夠高效進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、接收和發(fā)送，對(duì)多種不同的生產(chǎn)過程進(jìn)行操控。

PLC技術(shù)包含微機(jī)技術(shù)、繼電接觸技術(shù)等，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的界限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定復(fù)雜性，運(yùn)行的功能消耗量比較大，靈活性方面有待提升。應(yīng)用微處理器的操作比較簡單，程序的編制更符合操作慣性，操作技術(shù)水平較高，使用比較方便。

在編程語言方面，PLC指令的形式容易掌握，程序編制具有直觀性，調(diào)試和檢查難較小。購買具備PLC裝置后，只需要根據(jù)說明書接線安裝，進(jìn)行簡單的程序編制處理，即能夠應(yīng)用PLC。

2 電除塵器中低壓設(shè)備可編程序控制系統(tǒng)功能和運(yùn)行原理

2.1 系統(tǒng)功能分析

電除塵器裝置中低壓設(shè)備可編程序控制系統(tǒng)的運(yùn)行下，能夠?qū)Ω鞣N操作進(jìn)行自動(dòng)化控制，電除塵器能夠?qū)φ翊?、灰斗卸灰和輸灰、運(yùn)行狀態(tài)、電加熱器運(yùn)行溫度變化等過程進(jìn)行全面自動(dòng)化控制。電除塵器的加熱器工作時(shí)，能夠?qū)囟冗M(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。

電除塵器工作的過程中，能夠?qū)α衔?、進(jìn)出口喇叭的溫度顯示、高壓隔離開關(guān)到位顯示等內(nèi)容進(jìn)行控制。

使用通信技術(shù)能夠遠(yuǎn)程對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收和分析以及處理，具備多種控制的設(shè)備時(shí)，能夠準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行檢測(cè)，定位故障信號(hào)的位置以及具體信息，對(duì)故障進(jìn)行控制，發(fā)出故障警報(bào)，提高故障處理的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

2.2 結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理

可編程序控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要分為可編程序控制柜和模擬操作顯示臺(tái)?？删幊绦蚩刂葡到y(tǒng)的生產(chǎn)較為普遍，品牌可編程序控制系統(tǒng)的質(zhì)量比較優(yōu)良。可編程序控制系統(tǒng)在電除塵器的低壓設(shè)備中應(yīng)用時(shí)，以控制器的形式存在，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)能力比較強(qiáng)，在條件比較惡劣的狀態(tài)下，仍然能夠長時(shí)間保持穩(wěn)定、連續(xù)的工作狀態(tài)，運(yùn)行安全性和可靠性水平較高。

可編程序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，西門子S7-1500系列屬于比較常用的產(chǎn)品類型，是屬于進(jìn)口產(chǎn)品，性能優(yōu)越，設(shè)置兩個(gè)PN通信接口，可以擴(kuò)展約64個(gè)I/O卡件，能夠?qū)Χ囗?xiàng)控制單元的信號(hào)進(jìn)行同步獲取。西門子S7-1500系列配有相應(yīng)的故障檢測(cè)裝置，能夠在加熱器工作時(shí)對(duì)元件運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全過程檢測(cè)，檢測(cè)裝置還能夠同步檢測(cè)灰斗料位、電機(jī)控制回路運(yùn)行情況。

可編程序控制系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)能夠?qū)壿嬓畔⑦M(jìn)行合理處理，通過220 V的電源板使一路控制信號(hào)直接傳輸至接觸器，接觸器設(shè)置在各種控制電機(jī)結(jié)構(gòu)中。另一路控制信號(hào)能夠直接與模擬顯示臺(tái)進(jìn)行通信連接，對(duì)低壓設(shè)備的整體運(yùn)行進(jìn)行有效控制。

可編程序控制系統(tǒng)的控制功能運(yùn)行原理如圖1所示。

圖1 可編程序控制系統(tǒng)的控制功能運(yùn)行原理

16點(diǎn)220 V輸入信號(hào)的檢測(cè)接點(diǎn)有兩個(gè)，分別是露點(diǎn)溫度接點(diǎn)和安全銷反饋接點(diǎn)，兩個(gè)接點(diǎn)運(yùn)行均與除塵振打電機(jī)具有關(guān)聯(lián)性。

16點(diǎn)24 V能夠?qū)θ舾蓚€(gè)反饋接點(diǎn)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，及時(shí)輸入掃描獲取的數(shù)據(jù)，包括高料位以及加熱器等數(shù)據(jù)。對(duì)若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)行快速掃描和信息輸入，包括高壓變壓器、油溫警報(bào)點(diǎn)等。

32點(diǎn)220 V在AC輸出運(yùn)行期間，能夠?qū)﹄姍C(jī)接觸器進(jìn)行有效控制[1]。

3 電除塵器中低壓設(shè)備可編程序控制軟件系統(tǒng)分析

電除塵器中低壓設(shè)備的PLC軟件系統(tǒng)在使用過程中，需要應(yīng)用相應(yīng)的編程語言進(jìn)行構(gòu)建設(shè)計(jì)，STL、LAD等均屬于應(yīng)用比較廣泛的語言。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法多種多樣，比較常用的方法是接點(diǎn)梯形圖。

根據(jù)電氣模擬的原理，應(yīng)用接點(diǎn)梯形圖能夠使系統(tǒng)保持良好的兼容狀態(tài)，軟件系統(tǒng)運(yùn)行具備較強(qiáng)實(shí)用性，軟件功能比較清晰。軟件程序大小為8～50 kb，在EPROM中實(shí)現(xiàn)固化，軟件程序運(yùn)行的參數(shù)直接設(shè)置在RAM中，軟件使用者可以根據(jù)自身的使用需求更改參數(shù)，參數(shù)的重新設(shè)置比較靈活，沒有過多限制。在電除塵器低壓設(shè)備中聯(lián)合運(yùn)行軟件系統(tǒng)，能夠適應(yīng)設(shè)備運(yùn)行工藝狀態(tài)，自動(dòng)對(duì)振動(dòng)打機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、工作時(shí)間進(jìn)行合理控制。軟件程序設(shè)計(jì)期間，需要將所有關(guān)聯(lián)參數(shù)以獨(dú)立的狀態(tài)編寫在RAM中[2]。

在電除塵低氣壓設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，需要在軟件程序設(shè)計(jì)前明確控制的對(duì)象類別，根據(jù)控制對(duì)象進(jìn)行程序系統(tǒng)分類，主要包括電磁振打控制、電機(jī)振打控制、電加熱恒溫控制、高壓隔離開關(guān)到位顯示、進(jìn)出口煙溫顯示等系統(tǒng)模式。每個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)編制一個(gè)子程序，每臺(tái)除塵器均有固定的控制對(duì)象，軟件可以通過對(duì)子程序運(yùn)行的調(diào)節(jié)，高效地發(fā)揮控制功能，整體軟件編程過程比較簡便和高效，運(yùn)行優(yōu)勢(shì)明顯。

4 案例分析

陽極振打電機(jī)工作運(yùn)行狀態(tài)如圖2所示。

圖2 陽極振打電機(jī)工作運(yùn)行狀態(tài)

本文結(jié)合陽極電機(jī)振打系統(tǒng)的運(yùn)行，進(jìn)行案例分析。案例企業(yè)在設(shè)計(jì)電除塵器的低壓設(shè)備過程中，為了確保設(shè)計(jì)方案的完善性和運(yùn)行高效性，不斷通過實(shí)踐與創(chuàng)新進(jìn)行優(yōu)化，通過震動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的停止和運(yùn)行時(shí)長進(jìn)行有效控制。該控制程序的固化依靠EPROM實(shí)現(xiàn)，使控制系統(tǒng)的功能能夠順利運(yùn)行發(fā)揮。

在初期階段，震動(dòng)電機(jī)實(shí)踐運(yùn)行一段時(shí)間后，工作人員發(fā)現(xiàn)維修工作的難度較大，便捷度較低。需要對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新改良，將軟件控制程序的所有參數(shù)獨(dú)立儲(chǔ)存在RAM中，應(yīng)用編程器對(duì)振打電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行更改控制，使控制系統(tǒng)的使用運(yùn)行過程沒有時(shí)間的局限性，使用者的操作更方便和快捷。

PLC主機(jī)裝置常應(yīng)用進(jìn)口產(chǎn)品，在性能方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)用成本較高。進(jìn)口產(chǎn)品的PLC主機(jī)結(jié)構(gòu)中，輸入輸出的點(diǎn)數(shù)量較多，最多能夠達(dá)到32個(gè)狀態(tài)，在這種情況下，應(yīng)用16點(diǎn)接口板能夠節(jié)約一定的成本，促進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用效益和價(jià)值提升。

對(duì)系統(tǒng)的輸出、輸入進(jìn)行改良，應(yīng)用32點(diǎn)輸入/輸出模塊，以此減少控制系統(tǒng)構(gòu)建的成本投入。改良后系統(tǒng)的工作運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)。在復(fù)雜的工作環(huán)境中，控制系統(tǒng)運(yùn)行的性能水平能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，裝置的規(guī)格較小，占用空間小，應(yīng)用的便捷性更佳，應(yīng)用調(diào)整的難度比較低，可以更好地抵抗外界的干擾因素，具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。

在維修管理過程中，控制系統(tǒng)也具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)，維護(hù)成本較低，設(shè)備故障的發(fā)生概率不高，工作運(yùn)行的安全保障力度較強(qiáng)?？刂葡到y(tǒng)自動(dòng)化的控制操作對(duì)人工的依賴性非常低，減輕了工作人員的壓力[3-4]。

5 結(jié)語

在電除塵器的低壓設(shè)備中，合理應(yīng)用可編程序控制系統(tǒng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制的自動(dòng)化，對(duì)多項(xiàng)控制單元信號(hào)進(jìn)行掃描、收集。各項(xiàng)控制程序的運(yùn)行原理比較簡單，控制程序參數(shù)的更改比較便捷，在實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)揮優(yōu)良的作用，值得推廣應(yīng)用。在可編程序控制系統(tǒng)中，振動(dòng)電機(jī)能夠?qū)\(yùn)行停止和工作時(shí)間進(jìn)行有效控制，程序固化模式相對(duì)簡單，是可編程序控制系統(tǒng)能夠在電除塵器工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛的主要原因。