基于PLC的高壓靜電除塵控制系統(tǒng)研究
2.1.5 火花檢測電路
火花檢測的目的在于火花控制,提高除塵效率和保護除塵器本體,火花檢測的原理如圖7所示:二次電流采樣值通過比較器與設(shè)定的火花值進行比較,經(jīng)過RS觸發(fā)器后的值送至PLC處理,當檢測到火花放電時,處理器就會執(zhí)行火花處理程序,以較高的速度減小到當前電壓的80%,然后再以較低的速率上升至接近火花電壓,如此往復循環(huán),最終達到提高除塵效率的目的。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/185459.htm
2.1.6 可控硅觸發(fā)電路
除塵控制系統(tǒng)是通過改變晶閘管的觸發(fā)角來控制供電的,觸發(fā)角的增減則是通過觸發(fā)脈沖來改變的,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)生過零中斷時,啟動定時器T0(T0為初始值,與導通角對應),T0溢出會產(chǎn)生中斷,此時PLC輸出觸發(fā)脈沖從而控制三極管導通,脈沖變壓器一次側(cè)便會產(chǎn)生觸發(fā)脈沖分別加到可控硅的G、K極,當三極管截止時觸發(fā)脈沖便會被阻斷。
2.1.7 數(shù)據(jù)采集電路
需要檢測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)前要進行現(xiàn)場取樣。
一次電壓的取樣:初級電壓通過小變壓器降壓。
一次電流的取樣:串聯(lián)在初級回路中的電流互感器轉(zhuǎn)換。
二次電壓的取樣:變壓整流器中的陽極高壓電路分壓。
二次電流的取樣:變壓整流器中陽極副邊回路的對地端并聯(lián)采樣電阻后轉(zhuǎn)換。
下面以二次電壓為例進行說明,其采樣電路如圖9所示,現(xiàn)場采集的二次電壓經(jīng)過分壓后,通過由滑動變阻器VR4組成的比例調(diào)整電路,最后由霍爾電壓傳感器進行檢測。
2.2 軟件設(shè)計
2.2.1 程序主流程圖
如圖10所示,控制系統(tǒng)上電后,首先進行系統(tǒng)初始化,如果有復位鍵按下,則重新開始;如果啟動鍵按下,則進行參數(shù)設(shè)定階段,CPU對采集到的各項參數(shù)進行處理,如果有火花出現(xiàn),則進入火花處理子程序,如果有參數(shù)超限,則進入報警及故障處理子程序。最后系統(tǒng)重新進行數(shù)據(jù)掃描,開始新的循環(huán)。
2.2. 2 觸摸屏畫面組態(tài)
觸摸屏的組態(tài)主要是畫面的組態(tài),設(shè)計一個友好便利的觸摸屏界面,不但可以增加操作的方便性,亦可減少操作錯誤率,使機器和設(shè)備發(fā)揮最大的功能,畫面包括主畫面、參數(shù)設(shè)定、顯示畫面、趨勢曲線和幫助,顯示畫面和參數(shù)設(shè)置畫面詳圖略。
在參數(shù)設(shè)置畫面中,點擊畫面上的輸入域,將會出現(xiàn)一個數(shù)字鍵盤進行輸入KTP觸摸屏可以確保當故障到來時,即在當前頁面中進行報警顯示,以進行第一時間的處理,報警類別有錯誤和警告兩類,警告不需要確認,不對設(shè)備造成直接危害;錯誤需要操作確認,對設(shè)備有危害,設(shè)備要跳閘停機,警告有一次電壓超限,一次電流超限,二次電壓超限等,錯誤有二次過流故障,二次過壓故障,油溫超限故障,偏勵磁等。
3 遠程控制的實現(xiàn)
借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù),除塵器各個電場的控制器能夠通過以太網(wǎng)與上位機監(jiān)控軟件進行數(shù)據(jù)交換,上位機可對除塵設(shè)備實現(xiàn)遠程啟動、停止、升壓、降壓控制和參數(shù)調(diào)整等功能,電除塵器各個設(shè)備的運行參數(shù)和運行狀態(tài)也能夠直觀的顯示在上位機屏幕上,管理人員便能如身臨現(xiàn)場般實現(xiàn)遠程控制。
上位機監(jiān)控軟件選用西門子公司的WinCC組態(tài)軟件,畫面有操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報警畫面、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線,能夠打印報表。
WinCC與S7—1200 CPU的通信,是通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)的,并且只能通過OPC的方式實現(xiàn),S7-1200 CPU只需設(shè)置IP地址即可,上位機通過SIMATIC NET軟件建立PC Starion來與S7—1200 CPU通信,S7-1200 CPU具有一個集成的PROFINET端口,支持以太網(wǎng)和基于TCP/IP的通信標準,三電場的除塵器遠程控制如圖11所示。
4 結(jié)束語
該系統(tǒng)不但具有良好的自動調(diào)壓和遠程控制能力,而且通過PLC和觸摸屏簡化了現(xiàn)場操作,提高了控制程序和人機界面的靈活性,維護簡便,雖然設(shè)備的初期投入較高,但從長遠看該運營成本是可以接受的。
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