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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第I页电除尘器振打控制器的设计摘要 目前大气污染是一个备受关注的焦点，造成这种污染的主要源头是燃煤电厂。随着政府对气体污染物排放标准的日益严格，大多数企业建立了除尘效率较高的电除尘器振打控制系统，从而有效地减少了废气中粉尘的排放量，从而保护了环境。在电除尘器振打控制系统的设计中，如何控制振打锤的振打以及如何应用人机界面来方便地控制振打的运行是设计的关键之一。本设计重点介绍了电除尘器振打控制器的设计理论即：如何通过PLC对电除尘器振打部分的控制，怎样实现对振打锤分行分列的控制和振打最佳时间的掌握等，以及采用人机界面设计成的控制画面及功能说明。并介绍了电除尘器
2、的发展、组成及原理，电除尘器阴阳极振打系统， PLC的特点及发展，PLC的组成及原理，PLC和扩展模块的选择与分析，执行元件选择及特点等。关键字：电除尘器；振打；PLC；人机界面ESP rapping controllerAbstract At present, air pollution is a focus of concern, causing a major source of this pollution is coal-fired power plant. Gaseous pollutants with the Government of the increasingly stri
3、ngent emission standards, the majority of enterprise to establish a high collection efficiency ESP vibration control system, which effectively reduces emissions of dust emissions, thereby protecting the environment. Rapping in the electrostatic precipitator control system design, how to control the
4、vibration of the vibration hammer and how to facilitate the application of human-machine interface to control the operation of vibration is one of the keys to the design. The design focuses on the electrostatic precipitator of the vibration controller design theory that is: how PLC ESP rapping on so
5、me of the control, how to achieve the sub-branch vibration hammer out the best vibration control and timing , as well as the use of human-computer interface designed to control, and the functionality of the screen. And describes the development of the electrostatic precipitator, composition and prin
6、ciples of ESP Rapping polar system of yin and yang, PLC characteristics and development, PLC and the principle of the composition, PLC and expand the selection and analysis module, the implementation of component selection and characteristics and so on.Keywords: ESP；vibration；PLC；HMI目录1绪 论11.1 选题背景及
7、目的11.2可编程序控制器(PLC)11.3课题控制方法研究22电除尘器概述32.1电除尘器的系统组成32.2 电除尘器基本原理42.2.1 阴极系统52.2.2 阳极系统72.2.3 电除尘器的基本理论72.3 电除尘器的维护82.4 清灰振打系统92.4.1 电磁振打器的工作机理92.4.2 电磁振打器的控制103 电除尘器阴阳极振打系统113.1 振打力（通电时间）123.2 振打周期133.3 振打持续时间134 电除尘器振打控制系统144.1 PLC及其扩展模块分析选择144.1.1 PLC概述144.1.2 PLC的选择与分析174.1.3扩展模块的选择与分析184.2主控界面18
8、4.2.1主控界面概述184.2.2 Mt500触摸屏的优点194.3 执行元件195触摸屏控制画面216振打控制理论25结 论27致 谢28参考文献29附录30 辽宁科技大学本科生毕业设计（论文） 第20页1绪 论1.1 选题背景及目的电除尘器广泛应用于电力、冶金、建材等部门。在灰尘通过电除尘器时，被电离的粉尘吸附在极板、极线上，需要周期性地将粉尘振打下来，以提高除尘效率。随着各国环保产业的发展和各种新技术的推广应用，电除尘器的研制应用在日新月异地提高和完善着。国外某新型电除尘器，以其优异的性能迅速推广应用。但其振打方式与传统的切向振打方式有所不同，采用的是顶部电磁振打方式，对每个极板、极线
9、的振打都可达到十分精确的程度，每个阳极板的前后两侧均可单独控制，对每个电场的各阳极板可按正向或反向顺序振打，能有效地防止二次扬尘。除尘器维护方便，本体可长期运行，只需定期检查维护除尘器壳体外的电磁振打器即可。粉尘严重危害着人类的健康,可吸入颗粒物是导致人类肺病的主要原因，细颗粒物甚至可以进人人体的血液系统,直接导致心血管疾病。随着环境问题日益严重，我国政府相继颁布了一系列保护环境的法律法规，采取了许多保护环境的措施，并将三废排放指标作为企业生存与否的前提条件。如：我国的粉尘排放标准日趋严格，新修订的火电厂大气污染物排放标准(GB132232003)将燃煤电厂粉尘排放质量浓度降低到50mg/m3
10、(标准状态下，下同)，大大低于原标准中的200mg/m3。在这种形势下，全国各大企业也都在积极进行技术改造，建造电除尘器系统以进一步降低粉尘等污染物的排放。在电除尘设备发展的历程中，其理论基础是逐步发展起来的,还不能说完善，仍处于经验工程学阶段,而在定量上的数值只能做参考，因此有的学者说:电除尘是一门技术还不如说是一门艺术。我国燃煤电厂烟尘净化设备90%左右采用电除尘器，国家允许的烟气排放标准为50mg/m3, 有的地区规定为25-30mg/m3, 因此对电除尘器的设计、制造和运行管理以及设备性能都提出了更高的要求。本设计介绍了电除尘器控制系统的设计，利用PLC设计振打控制器，利用主控界面进行
11、参数的设置及控制振打系统的运行及在线监控。1.2可编程序控制器(PLC)可编程控制器(PLC)是一种新型的通用控制装置，他将传统的继电器控制技术、计算机控制技术和通信技术融为一体，专为工业控制而设计，具有功能强、通用灵活、可靠性强、环境适应性好、编程简单、使用方便、体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。近年来，随着可编程控制器的日渐成熟，越来越多设备的控制都采用PLC控制器来代替传统的继电器控制，并取得了很好的经济效益。随着工业现代化的发展，工业对设备的要求越来越高，建设本质安全性工业已成为工业生产建设的核心。工业设备不断更新，不断进步，可靠性、易操作性、可监视性、易维护性等已是最基本的要求了。
12、用继电器搭成的控制电路具有可靠性较差、不易维护、不易监视，已不能适应当前的要求。现在迫切需要可靠性高、易维护、易操作、可监视并且价格不高这样的控制器来代替继电器搭成的电路。随着电子技术、软件技术、控制技术飞速发展，可编程控制器(PLC)发展迅猛，性能很高，价格较为合理，与继电器搭的控制电路比具有非常大的优势。许多工业设备己选用了PLC来代替比较重要的设备控制。传统的保护主要采用分离仪表，其可靠性差、集程度低、费用高，不能有效的满足工业设备投入的经济性和安全性的要求。德国西门子公司作为工业控制领域业界内具有广泛影响力的一家世界级知名公司，依托其雄厚的技术力量及生产制造设备，在市场上先后投入了其S
13、TEP5, STEP7,PCS7等系列工控产品，并在用户群中赢得了良好的声誉。采用西门子STEP7的PLC产品应用在燃烧炉控制系统中，可以取得良好的控制效果及性价比。1.3课题控制方法研究本设计在前人研究设计的基础上，使用理论知识与实际控制过程相结合的研究设计方法，采用PLC设计振打控制器 , 通过控制主电路中晶闸管的触发导通、关断及导通时间长短，从而控制振打锤的振打及振打力大小，通过对上位机人机界面MT500的设计来控制程序的运行,从而控制振打锤控制参数的设置,振打锤振打的控制,实现在线监控,短路和开路报警的显示及复位,通过对振打周期,振打次数和振打力参数的设置来控制晶闸管的触发导通及关断,
14、导通时间的长短,从而达到对振打锤振打的控制，进而达到振打清灰的目的。2电除尘器概述2.1 电除尘器的系统组成 电除尘器通常由供电系统、电极收尘系统、壳体结构系统、台架结构系统、卸灰输灰系统及其它附属设施组成，如图2.1所示。1-供电系统；2-电极收尘系统；3-壳体结构系统； 4-台架结构系统；5-卸灰输灰系图2.1电除尘器系统示意图 电除尘器供电系统，主要包括升压变压器、高压整流器等，其主要功能是向电除尘器电晕极施加高压电，提供粉尘荷电和为收集粉尘所需的电能。 电除尘器电极收尘系统，主要包括阳极(收尘电极)装置和阴极(电晕电极)装置。阳极装置主要由阳极板、阳极振打传动、阳极振打轴、阳极振打锤等
15、组成;阴极装置是电除尘器中对气体产生电晕放电的电极，它由电晕线及框架、悬吊装置和绝缘支撑等组成。 电除尘器壳体，包括上部壳体和积灰斗，构架了除尘器工艺流程的密闭空间;为了防止烟气中水分冷凝，有些电除尘器在壳体外部设置保温层，有的还设有专门的加热装置;为防止窜气，在壳体内还设有阻流板：壳体侧面根据需要设置检修入孔。 电除尘器的台架是整个除尘器的支撑结构，其结构功能是将除尘器及其承受的荷载传递到基础。 电除尘器卸灰与输灰系统，其功能是把除尘器灰斗内的积灰卸出并运至贮灰仓或其它地方。 电除尘器的其它附属设施，包括维持除尘器正常运转的各种设施，如:检修吊车、维修操作平台等。 在电除尘器中，与除尘器结构安全有关的主要系统包括卸灰与输灰系统、壳体结构系统及台架结构系统。2.2 电除尘器基本原
