CN101979146A - 电除尘器智能振打控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电除尘器智能振打控制装置，包括控制器(1)以及与控制器(1)相连的远程控制模块(2)，远程控制模块(2)通过两芯线(3)与各电磁振打器(9)并接，以向各电磁振打器(9)提供脉冲电流以及数据命令，每个电磁振打器(9)并接有地址译码器，地址译码器与串接于电磁振打器中的电子开关连接，通过地址译码器解码远程控制模块(2)提供的数据命令，决定电子开关的开启或关闭。本发明的优点是：使用一根两芯线并行连接各振打器上，连线大为减少；提供一种从振打控制器到振打器间的数据通讯方式。方便有效的监视电源连接线路、接受编码和核实错误及检查通过串口通讯系统发来的有效命令等，并监测供电电压水平及判断是否开路、短路或故障。

Description

电除尘器智能振打控制装置

技术领域

本发明涉及一种工业除尘设备的自动控制装置，特别涉及一种电除尘器智能振打控制装置。

背景技术：

烟气流经静电除尘器时，经高压放电装置使得粉尘等颗粒物从气流中分离出来并吸附到除尘器的极板上。

一般地，除尘器中的电磁振打器的振打杆都是重达20镑的圆柱形不锈钢棒。振打杆敲击铁砧，铁砧连接到除尘器电场内部各受力表面。不锈钢振打杆在电磁力的作用下提升然后释放打在铁砧上。这种冲击能量传递到收尘极极板表面。振动和撞击导致灰尘颗粒从收尘极板表面上脱落下来，落到下面的灰仓中并经输灰系统输送到更远的地方。

振打器电源是主回路经整流后提供的，供电电源的电压要求在120V AC到480VAC之间，供给振打器的脉冲电流强度和毫秒持续时间决定着振打杆的提升高度。

一般地，振打器的供电电源被定义为半波的整数倍，即脉冲持续时间。对60Hz运行频率而言，一个半波的时间是1/120＝0.00833秒；对50Hz运行频率而言，一个半波的时间是1/100＝0.01秒。若脉冲持续时间为3--20个这样的半波，则提升高度对应1--18英寸。

振打器提升高度的控制除了通过几个周波的脉冲持续时间来控制外，还通过应用所有或几个周波的相控技术与控制脉冲持续时间相结合技术来控制。该控制是通过应用单相可控硅SCR或双向可控硅来实现的。

振打控制系统的供电电路与某个振打器的供电电路是通过固态继电器和或机械继电器来实现连接的。因此，每个振打器都需要一根专用两芯线连接到振打控制器。大的静电除尘系统需要很多的振打器。如：5000平米的收尘器上有可能要几百个振打器。即使把振打控制柜安装在除尘器顶部，每个振打器的连接线也需要100到200米长。如果一个除尘器有几百个振打器的话，所需的电缆和敷线管路则超过10000米长。

发明内容

本发明的目的就是为解决已有的电磁振打器存在的连线过多的缺陷，提供的一种利用计算机控制组成的控制器来实现对振打器进行管理的智能控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电除尘器智能振打控制装置，包括设置在电除尘器上的一组电磁振打器，所述的智能控制装置包括：控制器及与控制器相连的远程控制模块，远程控制模块通过两芯线与各电磁振打器并接、并以向各电磁振打器提供脉冲电流以及数据命令，每个电磁振打器串接有电子开关，每个电磁振打器输入端并接有地址译码器，地址译码器另一端与电子开关连接，地址译码器解码远程控制模块提供的数据命令，决定电子开关的开启或关闭。

在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案：

所述的远程控制模块包括：

a、处理器数据接口及控制模块和依次连接的脉冲及电压控制模块、振打电流监测模块，振打电流监测模块输出两芯线至电磁振打器，振打电流监测模块设有连接至脉冲及电压控制模块的快速电流关闭信号反馈电路，以及连接至处理器数据接口及控制模块的振打平均电流反馈电路；

b、与处理器数据接口及控制模块连接的数据驱动器，数据驱动器通过数据线连接到两芯线上，以便向两芯线发送来自于控制器的命令。

另外，所述的各电磁振打器两端分别连接电能储存模块。

上述技术方案的本质是，当除尘器有很多振打器时，把多个振打器逐个进行编号分组控制和监测，采用电子控制装置把电源及控制信号连接到各振打器，这样可大大减少连接各振打器所需的电缆。简而言之，就是用一根两芯线并接到各个振打器，这样每一个振打器仅用一根专用两芯线就可以连接到控制系统，再通过串联数据传输方式，就能完成对每个振打器的数据通讯，并实现振打参数的设置及振打水平的控制目的。

每一个振打器的能级水平都是由存储在控制器内的程序来决定的，通过外加电压控制及外加电压持续时间控制方式来控制每一个振打器，振打器的振打时序和振打器的振打频率，都是由存储在控制器内的程序来控制的。振打器的振打高度、振打持续时间及振打周期等参数都可以通过人机界面(这种人机界面可以采用个人计算机形式或者可编程控制器形式或者采用能便于操作及修改参数和监控运行状态的手持编程器等形式)进行修改。振打器的运行状态可以在操作站也可以在显示屏上进行显示。提供给每个振打器的电流强度也可以通过电子电路进行监测。每个振打器的工作电压和电流强度以通讯方式传输到控制器进行分析。振打器都是通过一根两芯线并接起来后连接到控制器的。每个振打器都有一个电子开关和通讯回路，通过程序来激活某个程序设定的振打器进行振打。每个振打器都有一个唯一的标示数，该标示数是通过使用开关编译码方法编到每一个振打器的。一旦接收到全解码指令，该振打器的线圈和控制器间就会建立电气连接。通过远程控制模块即可实现对选定的该振打器进行电压和电脉冲持续时间的控制。振打器内部电子电路的电源由线路上的脉冲电源供电，电荷储存到电容器(电容器目的是为了暂存电能，等电子开关接通后，将电能送给振打器工作用的。)中给振打器的电子电路供电。

本发明的优点表现在以下几个方面：

1、仅仅使用一根两芯线并行连接，就可以把振打控制器连接到各振打器上。

2、提供了一种振打器上电的方法，即给每个振打器一个合适的标示号，该标示号是通过机械开关或通过安装在振打接线盒内的拨码开关K来实现的。

3、提供了一种对振打回路的监视方法，即监视电源连接线路、接受编码和核实错误及检查通过串口通讯系统发来的有效命令等。

4、提供了一种给振打器控制回路储存电能的方法，即在动力回路上，提供周期脉冲或低电压脉冲给振打控制回路。当回路上有脉冲电能通过时，该电能将被储存到振打器内的电容器上。

5、提供了一种新型的振打控制方式，即振打器是如何响应来自固态继电器或晶闸管或IGBT的开关控制命令的。通过控制电子开关通断，能把持续的电脉冲送到振打器的线圈，用以提升某个编号的振打器的振打杆。

6、提供一种从振打控制器到振打器间的数据通讯方式。

7、提供一种监测供电电压水平及判断是否开路、短路或故障的方法。

8、提供一种将振打器的电流值通讯到控制器的方法。

9、提供一种应用IGBT技术把动力传到振打器的方法，IGBT可以在短路或极端过电流情况下关断供电电源。

附图说明：

图1是本发明电磁振打器智能控制装置的系统组成结构示意图；

图2是图1中的远程控制模块的组成框图；

图3是图1中的电磁振打器控制结构图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明提供的一种电除尘器智能振打控制装置，包括计算机、触摸屏7、按键8组成的控制器1，以及与控制器1相连的远程控制模块2，远程控制模块2通过两芯线3与各电磁振打器9(rapperl-rapperN)并接，以向各电磁振打器9提供脉冲电流以及数据命令。

如图2所示，所述的远程控制模块2包括：

a、处理器数据接口及控制模块2a和依次连接的脉冲及电压控制模块13、振打电流监测模块14，振打电流监测模块14输出两芯线3至电磁振打器9，振打电流监测模块14设有连接至脉冲及电压控制模块13的快速电流关闭信号反馈电路，以及连接至处理器数据接口及控制模块2a的振打平均电流反馈电路；

b、与处理器数据接口及控制模块2a连接的数据驱动器11，数据驱动器11通过数据线连接到两芯线3上，以便向两芯线3发送来自于控制器1的命令。

如图3所示，各电磁振打器9主要包含电磁线圈17以及设置电磁线圈振打棒。振打器线圈17通过熔断器18和固态电子开关19连接到供电线路3上。熔断器为缓慢释放型，能够经受振打器一分钟内上电运行10次的冲击。每分钟10次的冲击是比较高的频率。如果高过这个频率，熔断器将会熔断以保证系统不受固态电子开关短路或振打器线圈短路的影响。

固态电子开关采用的形式有IGBT或者SCR，这还得视振打线圈所需的电压和电流要求来定。固态电子开关受地址译码器20控制，约0.1秒时间内动作，地址码经译码器20译出。

每个振打器线圈17输入端并接有地址译码器20，地址译码器20另一端与固态电子开关19连接，通过地址译码器20解码远程控制模块2提供的数据命令，决定电子开关19的开启或关闭。

译码器和固态电子开关的电源来自线路上的周期脉冲供电电源。当任何一个振打器得电时，系统必然会被强加这样的一个脉冲，并且周期性地对振打器发振打命令以实现这一功能。电能储存稳压电路22是以足够的频率对存储电容进行充电以维持对监测和地址译码器20供电。

所述的各电磁振打线圈17两端连接由电能储存及稳压模块22，当回路上有脉冲电能通过时，该电能将被储存到振打器内的电容器上。

由图3可见：地址译码器20有一接口是通过交流调整回路24与供电电路连接的。这个交流调整回路包括一个电容C和一个电感L，目的是为了接收串行数据流并阻断提供给振打线圈17用的高压脉冲。这些电路制成印刷电路板并装在振打器本身的接线盒内的，印刷电路板上装有一个八位拨码开关23，能设置成0～255个代表数值。每个开关的设置号码与每个振打器的标示号或地址相对应。所以，振打控制电路能准确地把振打脉冲送到指定的振打器上。

本发明的工作原理如下：

远程控制模块1能接收控制器发出的命令6，控制器也能接收来自远程控制模块1的指令5。控制器装配有运行触摸屏显示器7，在界面上能显示运行状况及通过操作按键8可以方便地设置参数。

远程控制模块1接收到命令6后，通过数据驱动器11发出一串数据流传到连接振打器的两芯线上。振打器接收到的命令字节前面包含一个奇偶校验检查的前缀字符。

当地址译码器20接收并解码一个带有正确通讯协议信息的命令后，对应地址的电磁振打器就能通过固态电子开关接通，并一直得电到振打器提升所需的最大时间止，通常为0.1秒。

当某个振打器被选中，控制器就会给该振打器的两芯线上上电，从而振打线圈得电，振打杆在电磁力作用下提升。

远程控制模块1)能监测振打器的工作电流并反馈给控制器。另外，通过使用新型的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，即绝缘栅双极型晶体管)控制技术，控制器还有在过电流时快速关断供电的能力。快速关断供电能力是指快速到能安全关断峰值电流极限的能力。这个峰值电流通常会导致线路短路或造成振打器短路烧毁。

某个特定振打器在接收到控制器发出的命令6后的运行顺序。该命令可以以并行数据传输形式传输到XY矩阵控制器或以串行命令形式传输到其他形式的控制器。

当接收到控制器发出的命令后，微处理器接口模块2便会发出一串数据流通过高通滤波器和数据驱动器11加到振打线路上。

随着带有振打器标示符的串行数据流的传送，系统就会对振打器供电线路3上发脉冲，脉冲持续时间及脉冲平均电压都由控制回路13控制。提供给振打器的供电电源15必须是120V AC到480V AC的交流电。

控制回路13内含有IGBT半导体功率器件，这样，电源才能得到精确控制。另外，使用IGBT也可以在振打器短路时快速关断供电电源。

Claims (3)

1.电除尘器智能振打控制装置，包括设置在电除尘器上的一组电磁振打器(9)，其特征在于包括：控制器(1)以及与控制器(1)相连的远程控制模块(2)，远程控制模块(2)通过两芯线(3)与各电磁振打器(9)并接、并通过两芯线(3)向各电磁振打器(9)提供脉冲电流以及数据命令；每个电磁振打器(9)串接有电子开关(19)，每个电磁振打器(9)输入端并接有地址译码器(20)，地址译码器(20)另一端与电子开关(19)连接，地址译码器(20)解码远程控制模块(2)提供的数据命令，决定电子开关(19)的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的电除尘器智能振打控制装置，其特征在于所述的远程控制模块(2)包括：

a、处理器数据接口及控制模块(2a)和依次连接的脉冲及电压控制模块(13)、振打电流监测模块(14)，振打电流监测模块(14)输出两芯线(3)至电磁振打器(9)，振打电流监测模块(14)设有连接至脉冲及电压控制模块(13)的快速电流关闭信号反馈电路，以及连接至处理器数据接口及控制模块(2a)的振打平均电流反馈电路；

b、与处理器数据接口及控制模块(2a)连接的数据驱动器(11)，数据驱动器(11)通过数据线连接到两芯线(3)上，以便向两芯线(3)发送来自于控制器(1)的命令。

3.根据权利要求1或2所述的电除尘器智能振打控制装置，其特征在于：各电磁振打器(9)两端分别连接电能储存模块(22)。

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