西門子小型PLC在氣箱式脈沖袋收塵器控制技術中的應用

摘 要：氣箱式脈沖袋收塵器不僅具有噴吹脈沖清灰收塵器的優點，還綜合和分室反吹清灰收塵器的眾多優點。文章針對西門子小型PLC氣箱式脈沖袋收塵器，對該裝置的控制系統進行了簡要介紹，并在應用實例中，分析了如何使該收塵器更加智能化、人性化，從而大大豐富了氣箱式脈沖袋收塵器的功能。

關鍵詞：氣箱式脈沖袋收塵器；西門子小型PLC；智能化；人性化

隨著環保壓力的不斷增大，國內越來越多的企業開始意識到環境保護的重要性，積極從自身做起，進行生產設備改造。例如，對于粉塵污染較重的水泥生產企業而言，以前都采用傳統的氣箱式脈沖袋收塵器，雖然除塵效果很好，但由于設備自身所配有的繼電器電氣控制系統故障率較高，并且功能也日趨陳舊，已經不能滿足企業生產對環境保護的要求，所以這就需要企業拿出資金，對陳舊過時設備進行升級改造，而PLC系統的應用很好的解決了氣箱式脈沖袋收塵器繼電器控制系統的問題，更好的實現智能化和自動化。

1 氣箱式脈沖袋收塵器的工作原理

氣箱式脈沖袋收塵器的工作原理，是將含塵氣體經進氣口經斜隔板轉向進入灰斗，由于隔板阻擋作用導致氣流速度減慢，氣流無法帶動大顆粒粉塵向上運動，所以大顆粒粉塵會直接落入灰斗，細小顆粒隨氣流向上被吹入過濾室，經過濾袋的過濾作用，夾雜著粉塵的氣流得到凈化，細小顆粒被濾袋吸附于表面，清潔氣體繼續向上匯集到清潔室，然后經風機被排出。

在收塵器的使用過程中，由于氣流通過的阻力會隨著附著在濾袋上的粉塵的增多而漸漸變大。當阻力增大到1770pa時就需要進行清灰處理，以前的設備中只能靠手動進行定時清灰。在對陳舊設備進行改造之后，采用以PLC程序，這一程序的采用可以實現自動定時清灰。

該氣箱式脈沖袋收塵器有九個分室18個閥控，其連接圖如圖1所示。其中18個控制閥被分為A、B兩組，A組為YV（1-10），B組則為YV（11-18），兩組是由繼電器KA6來選通的。

在采用自動控制時，先啟動關閉第一個分室的提升閥，切斷室內氣流；隨后啟動脈沖閥，來進行脈沖噴吹清灰。通過放出高壓壓縮氣可以使濾袋膨脹，進而讓粉塵震落到灰斗中。然后是第二個分室，也是先啟動提升閥，并關閉氣流對濾袋上的粉塵進行清除。各閥之間的打開存在時間間隔，這個間隔也是由軟件程序自動控制的。其他氣室依次循環進行，直至設定時間結束。

2 PLC控制系統硬件電路

本文在改造過程中使用的是PLC控制系統，采用的是西門子S7-300系列小型PLC。可編程控制器主要由微處理器（CPU）、輸入部件和輸出部件及其擴展接口（I/O）、存儲器（系統程序、用戶程序）、外設接口等部分組成。PLC硬件結構如圖2所示。繼電器電氣控制系統中使用9個輸出點，包括故障指示燈（1個）、螺旋輸送機電機驅動輸出點（1個）、脈沖輸出點（1個）、卸料器電機驅動（1個）和分室提升閥輸出點（5個）。

在氣箱式脈沖袋收塵器中，脈沖閥和提升閥歸屬于清灰系統，卸料器和螺旋輸送機歸屬于送灰系統，改裝后二者均由PLC控制系統來控制。雖然控制柜上有工作狀態指示燈和操作按鈕，但是在現場環境惡劣時，操作不方便且易出錯。采用西門小型PCL控制系統，控制信號可以由直接輸入到輸入點，再由PCL輸出，進行集中控制。在緊急情況下，PCL控制系統的輸入端的急停按鈕可以切斷電源，可以實現及時停機（包括控制回路）。此外，電機上設有過載保護，過載信號以及卸料器、螺旋輸送機的運行信號也接入PLC的輸入點。清灰系統中，脈沖清灰的功能只需一個輸出點，通過PLC程序，提升閥（TS）工作瞬間，清灰閥（QH）也可隨之完成。

在先進小型PCL控制系統中采用了單獨的中間繼電器，可實現與外部系統的隔離，內部的保護和連鎖系統更加完整，大大簡化了系統的復雜性，使其更加安全、可靠、穩定。

3 PLC控制系統軟件功能

改造后，系統不僅可以手動控制還可以實現自動運行。手動方式一般用于部分系統出現故障或者檢修的時候。當開關置于自動檔處，系統會按預先的編程運行。在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分，分別為用戶程序和系統監控程序。前者是由使用者編制的，后者是由系統調用，包括（用戶指令解釋程序、管理程序、標準程序模塊），主要用于控制器本身的運行。PCL控制方式有自動和單機兩種，可由控制柜進行轉換，單機控制在自動狀態時不起作用。

4 結束語

近年來，社會環保要求日益提高，特別是對企業的除塵要求也在不斷提高。采用西門子公司小型一體化PLC氣箱式脈沖袋收塵器，并對原有的復雜的控制系統進行改造，進一步提高了系統的配置，不僅使得氣箱式脈沖袋收塵器的操作更加簡便，還減少了元件的使用量，大大降低了成本。同時，對收塵器進行必要技術改造，改進后的控制系統的除塵效果更佳，不僅提高了企業的經濟效益，也進一步達到了相應的環保效果。

參考文獻

[1]邱望標，呂圣楠，馮衛東.水泥廠氣箱脈沖袋式收塵器PLC控制系統設計[J].現代機械，2009（4）：73-74.

[2]卓民，李國華.西門子小型PLC在水泥廠氣箱式脈沖袋收塵器控制上的運用[J].數字技術與應用，2011（12）：12-13.

作者簡介：何然（1988，2-），女，本科，助理工程師，2008年大學畢業進入葛洲壩水泥企業從事電氣自動化工作，2016年調到公司成立的技術品質部負責科技管理，負責公司的科研工作。