CN106563315A - 一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其所述控制柜设有一个手动、联动、远方三位开关SA，所述三位开关通过接入PLC来进行控制；当开关位于手动位置时，通过仓室手动选择开关选择要喷吹的仓室、通过手动喷吹按钮对每个仓室的每个脉冲阀进行喷吹；当开关位于联动位置时，通过第二旋钮选择在线或离线模式，通过第三旋钮选择定阻或定时模式，通过第一旋钮实现喷吹系统的本地联动启停控制；当开关位于远方位置时通过PLC配置的通讯接口实现喷吹系统的远方监控；所述PLC配置喷吹运行，喷吹故障、远方控制、手动控制、在线模式、定阻模式控制输出和第一至第六继电器对喷吹系统状态进行监控。本发明提供的控制柜采用矩阵和二极管电路，线路简单，控制柜成本降低，可靠性更高，维护更方便。

Description

一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜

技术领域

本发明涉及到环保技术领域，特别是一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜。

背景技术

随着人类生产的发展和国家环保要求的加强，电力、钢铁、水泥等众多行业生产过程中产生的工业烟气含有大量的粉尘和有害气体，必须经过除尘系统净化以达到排放标准，因而布袋除尘器越来越被广泛应用，随之配套的电控喷吹系统直接关系到除尘效果的好坏和布袋的使用寿命。

一般的布袋除尘分多级除尘，根据不同的工艺要求除尘系统会设置4-8个仓室，甚至更多，每个仓室会设置8-16个脉冲阀和1-2个提升阀，

若按8个仓室，每个仓室配14个脉冲阀，需要控制的脉冲阀数量为112个，提升阀数量为16个，传统的电气或PLC除尘喷吹控制柜,电路复杂，不利于成本的控制、可靠性的提高和后期的维护；另外因垃圾焚烧、钢铁、水泥、铜矿等不同行业烟气中粉尘的不同，对喷吹的要求也不同，传统的控制柜很难满足不同的行业要求，因而开发研制一种，电路简单，成本更低、适用范围更广、可靠性更高、维护更方便的除尘喷吹控制柜有着广泛的市场前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，所述控制柜设有手动、联动、远方三位开关，所述三位开关通过接入PLC来进行控制；

当开关SA位于手动位置时，所述PLC控制的第七至第十四的8个仓室选择继电器和第十五至第二十八的14个脉冲阀喷吹继电器都处于失电状态，通过图3中仓室手动选择开关SA1选择要喷吹的仓室，通过点动第一至第十四脉冲喷吹按钮S1-S14可分别对该仓室的1-14号脉冲阀进行喷吹；

当PLC转到联动位置时，通过第二旋钮选择在线或离线模式，通过第三旋钮选择定阻或定时模式，通过第一旋钮实现本地联动启停控制；所述PLC采集各提升阀的全开全关状态对提升阀的状态进行监控和故障报警，采集除尘器进出口压差模拟信号进行监测和定阻喷吹；

当所述PLC转入远方位置时通过通讯接口实现远程联动监控；所述PLC配置喷吹运行，喷吹故障、远方控制、手动控制、在线模式、定阻模式控制输出和第一至第六继电器对喷吹系统状态进行监控；配置了各室提升阀控制输出和第二十九至第三十六继电器对第一至第八仓室的两个提升阀进行开、闭控制，实现每个仓室的离线、在线喷吹选择。

较佳地，当PLC出现故障时，将仓室选择开关转到要喷吹的仓室后，点动相应的脉冲阀按钮，即可对该仓室的脉冲阀分别进行喷吹，喷吹结束后，可选择下一个仓室，保障了系统的可靠性。

较佳地，当PLC转到联动位置时，包括定时喷吹与定阻喷吹两种喷吹方式：

所述定时喷吹包括以下步骤：

若选择定时喷吹，自动喷吹开始时，仓室1选择第七继电器得电，第一仓室开始喷吹，如选择的是在线模式，提升阀不得电，保持全开状态，如选择的是离线模式，该仓室提升阀会得电关闭并显示全关状态，第一仓室得电后延时6秒后1号脉冲阀控制第十五继电器得电开始喷吹，1号脉冲阀喷吹A毫秒后第十五继继电器失电喷吹停止，间隔B秒后开始2号脉冲阀喷吹，依次类推直至16号脉冲阀喷吹结束，仓室1恢复原状，等待C秒后第二仓室的第八继电器得电，开始第二仓室的提升阀、脉冲阀的动作，依次类推，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，间隔D分钟后再开始下1轮喷吹,如此往复；

所述定阻喷吹包括以下步骤：

若选择定阻喷吹，当除尘器进出口压差大于定阻喷吹启动压差设定值15秒后，定阻喷吹开始启动，第一仓室得电后延时6秒后1号脉冲阀控制第十五继电器得电开始喷吹，1号脉冲阀喷吹A毫秒后第十五继继电器失电喷吹停止，间隔B秒后开始2号脉冲阀喷吹，依次类推直至16号脉冲阀喷吹结束，仓室1恢复原状，等待C秒后第二仓室的第八继电器得电，开始第二仓室的提升阀、脉冲阀的动作，依次类推，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，此时若进出口压差没有低于定阻解除压差设定值10秒，系统仍继续进行下1轮所有仓室提升阀、脉冲阀的动作，直至进出口压差低于定阻解除压差设定值10秒后喷吹结束。

较佳地，在喷吹运行过程中，若将联动启停旋钮转到停止位置，系统会喷完最后1个仓室的最后1个脉冲阀后再停止喷吹，当系统在喷吹过程中若将三位开关转到手动位置，则所有的喷吹结束。

较佳地，当PLC转入远控位置时，通过通讯进行远控操作，操作规程同上，远控操作时可远方选择离线在线或定时定阻控制模式，设置喷吹运行参数。

较佳地，所述PLC还完成以下操作：

报警监视：

当系统发生提升阀限位故障时报警，具体故障为得电15秒后仍未关到位，失电15秒后仍未开到位；

当进出口压差的大于喷吹启动压力设定值10秒时，喷吹启动；若压力大于喷吹启动压力设定值延时2分钟后系统报警。

当定阻启动压差设定小于定阻解除压差设定，设定值有误系统会报警提示；

上述报警出现时，PLC柜上的报警灯会闪烁，可进入报警总画面观察报警的触发原因，当报警解除时报警指示灯熄灭。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的控制柜采用矩阵和二极管电路，线路简单，控制柜成本降低，可靠性更高，维护更方便；并且可选择不同的喷吹模式并进行喷吹运行参数的在线设定、在控制柜硬件不变的情况下可满足不同的除尘应用场合；通过配置手动控制电路，在PLC故障时，仍可对布袋进行喷吹，可保障除尘系统的不间断运行，以满足各种较高要求的除尘应用场合；并且控制柜可安装在现场环境较恶劣的条件下，通过设置的通讯接口，可进行远程监控，降低劳动强度，以满足无人值守的应用场合。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜第一控制原理图；

图2为本发明实施例提供的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜的第二控制原理图。

图3为本发明实施例提供的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜的第三控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其中所述控制柜设有手动、联动、远控三位开关，所述三位开关通过接入PLC来进行控制；

当三位开关SA位于手动位置时，所述PLC控制的第七至第十四的8个仓室选择继电器和第十五至第二十八的14个脉冲阀喷吹继电器都处于失电状态，通过图3中仓室手动选择开关SA1选择要喷吹的仓室，通过点动第一至第十四脉冲喷吹按钮S1-S14可分别对该仓室的1-14号脉冲阀进行喷吹；

当PLC转到联动位置时，通过第二旋钮选择在线或离线模式，通过第三旋钮选择定阻或定时模式，通过第一旋钮实现本地联动启停控制；所述PLC采集各提升阀的全开全关状态对提升阀的状态进行监控和故障报警，采集除尘器进出口压差模拟信号进行监测和定阻喷吹；

当所述PLC转入远方位置时通过通讯接口实现远程联动监控；所述PLC配置喷吹运行，喷吹故障、远方控制、手动控制、在线模式、定阻模式控制输出和第一至第六继电器对喷吹系统状态进行监控；配置了各室提升阀控制输出和第二十九至第三十六继电器对第一至第八仓室的两个提升阀进行开、闭控制，实现每个仓室的离线、在线喷吹选择。

(1)新型的电控柜采用西门子S7200控制器并配上矩阵和二极管电路，脉冲阀控制部分的DO点数及控制继电器大大减少，线路简单，控制柜成本降低，可靠性更高，维护更方便。

从下面的附图可以看出：

电路图1、图2为控制PLC原理图，控制柜设置一个手动联动远控三位开关接入PLC，当PLC转到手动时，PLC控制的KB7-KB14仓室选择和KB15-KB28脉冲阀喷吹继电器都处于失电状态，可以看出通过SA1仓室手动选择开关可选择要喷吹的仓室，通过点动S1-S14脉冲喷吹按钮可分别对该仓的脉冲阀进行喷吹。当PLC转到联动位置时，通过SB2旋钮选择在线或离线模式，通过SB 3旋钮选择定阻或定时模式，通过SB1旋钮可实现本地联动启停控制。PLC采集1-16号提升阀的全开全关状态对提升阀的状态进行监控和故障报警，采集除尘器进出口压差模拟信号进行监测和定阻喷吹；当转入远控位置时通过通讯接口可实现远程联动监控。PLC配置喷吹运行，喷吹故障、远方控制、手动控制、在线模式、定阻模式控制输出和KB1-KB6继电器可对喷吹系统状态进行监控。配置了1-8室提升阀控制输出和KB29-KB36继电器可对1-8个仓的2个提升阀进行开、闭控制，实现每个仓的离线、在线喷吹选择。

控制电路采用矩阵架构，PLC配置8个仓室选择输出点和控制继电器KB7-KB14，配置14个脉冲阀控制输出点和控制继电器KB15-KB28，PLC共配置22个点和22个控制继电器可实现112个脉冲阀控制；若为16个仓室，每个仓室16个脉冲阀，该结构PLC仅需配置32个点和32个控制继电器可实现256个脉冲阀控制；而常规控制256个脉冲阀需配置256个点和256个控制继电器。

控制电路图采用配置二极管的矩阵架构，每个脉冲阀的直流线圈正极前端配置1个二极管，如1室1-14号脉冲阀的二极管编号分别为D101-D114，2-8室依次类推，利用二极管的单向导电性，既能规避采用常规继电器串接的矩阵电路的复杂性，较常规电路继电器的数量成倍减少，提供系统的可靠性，也便于系统的故障排查和维护，保障系统的正常运行。

(2)控制柜软、硬件设计时，可选择定时、定阻喷吹；在线、离线喷吹；可对脉冲阀单次喷吹时间A、脉冲阀喷吹间隔时间B、仓室喷吹间隔时间C、定时喷吹循环间隔时间D和定阻喷吹启动压差喷吹运行参数进行人为设定，使得该控制柜可针对垃圾焚烧、钢铁、水泥、铜矿等不同的除尘场合选择不同的喷吹方式和设置不同的喷吹运行参数，以保障良好的喷吹效果延长布袋的使用寿命。因而适用性更广；控制柜配置1台小型触摸屏，可进行喷吹模式选择、喷吹运行参数设定和喷吹状态在线监控。

(3)控制柜通过设计的一个仓室选择开关SA1和1-14个脉冲阀喷吹按钮S1-14，当PLC故障时，可通过选择开关依次选择1-8号仓室，通过喷吹按钮分别对该仓室的1-14号脉冲阀依次进行手动喷吹，可保障除尘系统的不间断运行，以满足各种较高要求的除尘应用场合。

(4)控制柜通过检测提升阀限位开关的状态，可判断提升阀限位开关有无故障并及时报警，提示操作员进行设备的维护，保障系统的正常运行。

(5)控制柜可安装在现场环境较恶劣的条件下，通过设置的通讯接口，可进行远程监控，降低劳动强度，以满足无人值守的应用场合。

按原理图进行控制柜的硬件设计细化和控制柜的生产，按以下的喷吹自动控制流程进行PLC和触摸屏的软件编程，并将PLC的运行开关转到运行位置。具体操作和控制流程如下：

(1)喷吹系统手动操作：

当手动试车或PLC故障时，可将手动联动远控三位开关转到手动位置，将仓室选择开关转到要喷吹的仓室后，点动相应的脉冲阀按钮，即可对该仓室的脉冲阀分别进行喷吹，喷吹结束后，可选择下一个仓室，以此类推。提升阀的开闭可在设备上开启。

(2)柜前喷吹系统联动操作：

联动操作前应设置好喷吹运行参数，并观察提升阀是否有故障；

将手动联动远控三位开关转到联动位置；

根据工艺需求选择离线、在线模式；选择定时、定阻模式；最后将联动启停旋钮转入启动位置，自动喷吹运行指示灯变红，自动喷吹开始。

a)定时喷吹：

若选择定时喷吹，自动喷吹开始时，仓室1选择继电器KB7得电，仓室1开始喷吹，如选择的是在线模式，提升阀不得电，保持全开状态，如选择的是离线模式，该仓室提升阀会得电关闭并显示全关状态，仓室1得电后延时6秒后1号脉冲阀控制继电器KB15得电开始喷吹(延时6秒，是让提升阀就位)，1号脉冲阀喷吹A毫秒后继电器失电喷吹停止，间隔B秒后开始2号脉冲阀喷吹，依次类推直至16号脉冲阀喷吹结束，仓室1恢复原状，等待C秒后仓室2继电器KB8得电，开始仓室2的提升阀、脉冲阀的动作，依次类推，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，间隔D分钟后再开始下1轮喷吹,如此往复(A，B,C,D时间可根据现场工况进行设定)。

b)定阻喷吹：

若选择定阻喷吹，当除尘器进出口压差大于定阻喷吹启动压差设定值15秒后，定阻喷吹开始启动，控制流程同上，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，此时若进出口压差没有低于定阻解除压差设定值10秒，系统仍继续进行下1轮所有仓室提升阀、脉冲阀的动作，直至进出口压差低于定阻解除压差设定值10秒后喷吹结束。

c)不管是定时或定阻喷吹模式，在喷吹运行过程中，若将联动启停旋钮转到停止位置，系统会喷完最后1个仓室的最后1个脉冲阀后再停止喷吹，当系统在喷吹过程中若将三位开关转到手动位置，则所有的喷吹结束。

(3)远方联动操作：

只需将三位开关转到远控位置，可通过通讯进行远控操作，操作规程同上。远控操作时可远方选择离线在线或定时定阻控制模式，设置喷吹运行参数。

(4)报警监视：

1.当系统发生提升阀限位故障时报警(得电15秒后仍未关到位，失电15秒后仍未开到位)。

2.当进出口压差的大于喷吹启动压力设定值10秒时，喷吹启动；若压力大于喷吹启动压力设定值延时2分钟后系统报警。

3.定阻启动压差设定小于定阻解除压差设定，设定值有误系统会报警提示，

上述报警出现时，PLC柜上的报警灯会闪烁，可进入报警总画面观察报警的触发原因，当报警解除时报警指示灯熄灭。

(5)喷吹运行参数设定：

喷吹系统联动参数在相应的监控画面上都能看到，但不能随意修改，要想修改需点击用户登录进入管理员权限后方能修改，修改后需点击退出管理员按钮退出管理员权限。

(6)退出系统：

系统一旦运行，禁止操作员退出系统，要想退出系统需由管理员点击用户登录进入管理员权限后，进入参数设置画面，点击退出系统方能退出。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，所述控制柜设有手动、联动、远方三位开关，所述三位开关通过接入PLC来进行控制；

当开关SA位于手动位置时，所述PLC控制的第七至第十四的8个仓室选择继电器和第十五至第二十八的14个脉冲阀喷吹继电器都处于失电状态，通过图3中仓室手动选择开关SA1选择要喷吹的仓室，通过点动第一至第十四脉冲喷吹按钮S1-S14可分别对该仓室的1-14号脉冲阀进行喷吹；

当PLC转到联动位置时，通过第二旋钮选择在线或离线模式，通过第三旋钮选择定阻或定时模式，通过第一旋钮实现本地联动启停控制；所述PLC采集各提升阀的全开全关状态对提升阀的状态进行监控和故障报警，采集除尘器进出口压差模拟信号进行监测和定阻喷吹；当所述PLC转入远方位置时通过通讯接口实现远程联动监控；所述PLC配置喷吹运行，喷吹故障、远方控制、手动控制、在线模式、定阻模式控制输出和第一至第六继电器对喷吹系统状态进行监控；配置了各室提升阀控制输出和第二十九至第三十六继电器对第一至第八仓室的两个提升阀进行开、闭控制，实现每个仓室的离线、在线喷吹选择。

2.如权利要求1所述的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，当所述PLC控制所述控制柜打开手动开关时，将仓室选择开关转到要喷吹的仓室后，点动相应的脉冲阀按钮，即可对该仓室的脉冲阀分别进行喷吹，喷吹结束后，可选择下一个仓室。

3.如权利要求1所述的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，当PLC转到联动位置时，包括定时喷吹与定阻喷吹两种喷吹方式：

所述定时喷吹包括以下步骤：

若选择定时喷吹，自动喷吹开始时，仓室1选择第七继电器得电，第一仓室开始喷吹，如选择的是在线模式，提升阀不得电，保持全开状态，如选择的是离线模式，该仓室提升阀会得电关闭并显示全关状态，第一仓室得电后延时6秒后1号脉冲阀控制第十五继电器得电开始喷吹，1号脉冲阀喷吹A毫秒后第十五继继电器失电喷吹停止，间隔B秒后开始2号脉冲阀喷吹，依次类推直至16号脉冲阀喷吹结束，仓室1恢复原状，等待C秒后第二仓室的第八继电器得电，开始第二仓室的提升阀、脉冲阀的动作，依次类推，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，间隔D分钟后再开始下1轮喷吹,如此往复；

所述定阻喷吹包括以下步骤：

若选择定阻喷吹，当除尘器进出口压差大于定阻喷吹启动压差设定值15秒后，定阻喷吹开始启动，第一仓室得电后延时6秒后1号脉冲阀控制第十五继电器得电开始喷吹，1号脉冲阀喷吹A毫秒后第十五继继电器失电喷吹停止，间隔B秒后开始2号脉冲阀喷吹，依次类推直至16号脉冲阀喷吹结束，仓室1恢复原状，等待C秒后第二仓室的第八继电器得电，开始第二仓室的提升阀、脉冲阀的动作，依次类推，直到最后1个仓室的最后1个脉冲阀喷吹结束，此时若进出口压差没有低于定阻解除压差设定值10秒，系统仍继续进行下1轮所有仓室提升阀、脉冲阀的动作，直至进出口压差低于定阻解除压差设定值10秒后喷吹结束。

4.如权利要求3所述的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，在喷吹运行过程中，若将联动启停旋钮转到停止位置，系统会喷完最后1个仓室的最后1个脉冲阀后再停止喷吹，当系统在喷吹过程中若将三位开关转到手动位置，则所有的喷吹结束。

5.如权利要求1所述的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，当PLC转入远控位置时，通过通讯进行远控操作，操作规程同上，远控操作时可远方选择离线在线或定时定阻控制模式，设置喷吹运行参数。

6.如权利要求1所述的基于矩阵、二极管元件的布袋除尘喷吹控制柜，其特征在于，所述PLC还完成以下操作：

报警监视：

当系统发生提升阀限位故障时报警，具体故障为得电15秒后仍未关到位，失电15秒后仍未开到位；

当进出口压差的大于喷吹启动压力设定值10秒时，喷吹启动；若压力大于喷吹启动压力设定值延时2分钟后系统报警。

当定阻启动压差设定小于定阻解除压差设定，设定值有误系统会报警提示；

上述报警出现时，PLC柜上的报警灯会闪烁，可进入报警总画面观察报警的触发原因，当报警解除时报警指示灯熄灭。