基于PLC和触摸屏的静电水膜除尘系统设计毕业设计（论文）.doc

基于PLC和触摸屏的静电水膜除尘系统设计 何竹青 黄石红/ 东南大学 摘要：将PLC和触摸屏相结合，对静电水膜除尘系统进行了设计，实现了除尘系统的自动控制。 关键词：静电水膜；除尘；PLC；触摸屏 中图分类号：TM925.31 文献标识码：B 文章编号：1006-8155（2008）02-0051-03 Design of Electrostatic Water Membrane Dedusting System Based on PLC and Touching Screen Abstract: The design of electrostatic water membrane dedusting system is realized based on PLC and touching screen. The auto-control of dedusting system is also realized. Key words: electrostatic water membrane; dedusting; PLC; touching screen 0 引言 据资料显示，1995年全国燃煤排放的烟尘总量为1478万吨，其中火电厂和工业锅炉排放量占70%以上。在火电厂排放中，地方电厂基本上使用的是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂的510倍，其排放量占到电厂总排放量的65%静电水膜除尘技术是静电除尘与旋风水膜除尘技术的有机结合，工艺过程如图1所示。 图1 静电水膜除尘工艺流程图 除尘器筒体内加装一高压电晕电极，高电压电极与筒体内壁下流水膜构成对电极，水膜作为收尘极，当烟尘气流切向进入脉冲静电水膜除尘器后，形成在静电场作用下的螺旋上升气流。同时由于高电压电极产生负电晕放电，高电压电极附近的气体被电离形成正离子和自由电子，正离子很快注入高压电晕电极，自由电子在电场作用下向筒壁水膜方向漂移，并被空气分子吸附形成负离子，烟尘中的尘粒，在自由电子负离子的作用下，依据电场荷电扩散荷电机理被荷上负电荷，这些荷负电荷的尘粒同时受到离心力和静电力的作用，迅速趋向壁筒方向，进而被水膜收集，从而使烟尘气流得到高效率的净化。静电水膜除尘技术优势在于：除尘效率最高、运行费用低、高科技含量大、设备投资少及适用范围广等。 2 控制系统的设计与实现 2.1 PLC选型及总体方案 以PLC为控制核心，选用三菱公司的FX2N-48MR，输入点数为24点，输出点数24点，继电器输出方式。温度控制选用了三菱公司的FX2N-4AD通用模拟量测量模块。开关量控制阀门、风机等设备的启停，模拟量实现实时烟气温度测量，采用触摸屏完成人机交互并进行实时状态显示和控制，总体框图见图2。 图2 PLC控制框图 2.2 除尘工作过程及控制要求 （1）初始状态 控制柜处于停止状态；高压电源也没有接通；射流泵1和溢水泵2都闭合；烟气入口以及出口阀门关闭；引风机关闭。 （2）启动操作 按下启动开关后，要求按以下步骤自动工作： ① 运行控制柜，接通高压电源； ② 等待5s后，同时打开射流泵1和溢水泵2； ③ 等待5s后，打开烟气入口阀门和烟气出口阀门，同时打开引风机，通入烟气。 （3）停止操作 当烟气流停止，烟气进口阀门处的温度传感器相应触电闭合。此时，报警铃鸣叫；同时，射流泵1、溢水泵2以及引风机都关闭；高压电源断开。 2.3 软件设计 软件设计流程图如图3所示，采用步进顺控状态转移图设计方法，由状态和状态转移条件及转移方向构成设计流程图。步进顺控的编程过程，就是设计状态转移图的过程，设计思想：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，搞清楚各状态的工作细节（即各状态的功能、转移条件和转移方向），依据总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，就形成了状态转移图[2-3]。 图3 PLC控制流程图 2.4 触摸屏画面设计 触摸屏画面设计包括初始画面和运行主画面，点击初始画面上任何一处将进入主画面，使用EB500作为编辑软件，图4是主画面，为除尘的整个工艺流程，设置了3个控制按钮和温度显示以及状态显示。触摸屏通过RS485接口与PLC相连，它将所有的操作键和显示集于一体，很方便地对系统进行操作。采用台湾威伦MT506MV触摸屏，通过EB500软件提供的多种控制器件库、图形控件、功能控件，可方便地对显示和操作进行设计和修改。 图4 触摸屏显示画面 5 动画设计 在程序设计中，各个设备的工作状态及工作过程，触摸屏上实时动态显示可以通过在EB500软件中，给需要动作的元件设定一个指定的寄存器，然后在程序中采用循环语句来实现动画效果。如水流的流动，可以在EB500软件中