自动控制系统设计.doc

电炉除尘器自动控制系统 摘要 本文主要介绍了电炉除尘控制系统的组成，该项目采用炉盖四孔直排和屋顶罩相结合的除尘工艺，电炉产生的烟尘，绝大部分通过直排系统，即经过电炉第四孔，水冷滑套，燃烧沉降室，水冷管道，再经增压风机排出；另一小部分通过屋顶罩排出，两股烟尘在除尘器前汇合，经除尘器净化后由主风机排出。整个工艺过程根据电炉工况采用自动控制，大大降低了工人的劳动强度，彻底改变了冶炼时厂房内的烟尘污染状况，除尘效果十分明显。 关键词：单片机 温度传感器 烟雾传感器 需求分析 目前，火电厂燃煤电炉、水泥工业的粉尘、烟尘浓度排放国家标准修订为≤50mg/m^3。部分沿海经济发达地区的地方标准修改到≤30mg/Nm^3，甚至10mg/Nm^3，标准的提高降低了粉尘和烟尘的排放总量，也有效地推动袋式除尘行业的发展. 袋式除尘技术的发展主要体现在：主机、滤料、自动控制的质量和技术水平的提高。拥有技术研发能力和技术创新能力，拥有自主知识产权对企业未来的生存、竞争、发展起到关键的核心作用。 袋式除尘器是一项科技含量高，价格贵的产品，其对后期的服务要求也高。袋式除尘行业的营利好的企业，其非常重视后期的服务工作，包括设备的开机、关机、日常维护保养，粉尘收集、运输、处理，管道的疏通等。企业服务的质量和相关配套服务也成为袋式除尘器需求企业所看重的地方。 二、设计原则 (1)选用处理工艺成熟，效果好，能保障除尘系统长期运行。 (2)投资省，运行费用低，占地面积小，管理方便。 (3)除尘装置的负荷适应性强，设备的各部分均应体现技术上的可行性和经济上的合理性，装置要易安装和检修。 烟气性质 烟 气 成 份 (％) 烟气量 烟气 温度℃ 烟气 含尘 CO2 SO2 O2 H2O N2 6.06 0.65 14.85 5.15 73.29 7500 600 18.5 三、系统工艺流程图结构 说明布袋式除尘器： 袋式除尘器结构图 烟气袋式除尘器 烟气 袋式除尘器 吸收塔 烟囱 脉冲袋式除尘器由框架、箱体、滤袋、清灰装置和压缩空气装置、差压装置和电控装置组成，如图1所示.脉冲袋式除尘器与其他袋式除尘器的主要区别是清灰装置 工作原理:脉冲阀一端接压缩空气包,另一端接喷吹管,脉冲阀背压室接控制阀,脉冲控制仪控制着控制阀及脉冲阀开启.当控制仪无信号输出时,控制阀喷口处于关闭状态;当控制仪发出信号时控制排气口被打开,脉冲阀背压室外的气体泄掉压力降低,膜片两面产生压差,膜片因压差作用而产生位移,脉冲阀喷吹打开,此时压缩空气从气包通过脉冲阀经喷吹管小孔喷出(从喷吹管喷出的气体为一次风).当高速气体通过文氏管诱导器诱导于数倍于一次风的周围空气(称二次风)进入滤袋,造成滤袋内。 瞬时正压,实现清灰 四、总电路原理图设计 （一）温度及烟雾传感器原理及应用 1、温度传感器及测温原理模块　 图1热电现象 图2接触电势形成的过程 左图闭合回路中总的热电势 热电偶原理 热电偶测温是依据热电效应将温度转换为电动势的传感器，可用于测量气体和液体的温度，测量温度可高达2800℃ 图 图3热电偶的结构 热电偶结构 2、烟雾传感器及测量原理模块 烟雾传感器与运算放大器电路原理图 烟雾传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。本系统采用的半导体烟雾传感器属于电阻型，因此只需串联一个参考电阻，再经过一个放大电路即可发送给ADC采集。由于系统采用的是单极性供电，所以采用同相比例放大电路，可以减少硬件开销；反之，如果采用反相放大，则一般需要利 用双极性供电，这就需要系统额外的利用变压芯片产生一个负压，这显然 会造成浪费。常见的运算放大器中，LM324价格低廉、使用简单等优点 比较突出，所以本设计中的前置放大电路采用LM324作为电路的运算放大器。 LM324是单片高增益四运算放大器，可在较宽电压范围内的单电源 或双电源下工作，其电源电流很小且与电源电压无关，四个运放一致性好；其输入偏流电阻是温度补偿的，也不需外接频率补偿，可做到输出电平与 数字电路兼容。 下面详细介绍运算放大电路： 如图所示，从传感器的上端出来的信号Vi经过