CN106582146A - 一种工业除尘设备专用控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种工业除尘设备专用控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业除尘设备专用控制系统及其控制方法，其特征在于，包括控制器、电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块、料位检测模块、报警输出模块、RS485通信模块；电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块和料位检测模块均与控制器的输入端相连，分别用于检测工业除尘设备的电源故障、滤筒内外表面的压差值、滤筒温度和喷粉器中滑石粉料位；报警输出模块与控制器的一个输出端相连；控制器的其他多个输出端还分别连接有风机、喷粉器、反吹阀；控制器通过RS485通信模块与上位机或系统服务器连接，实现远程控制。本发明结构简单，且自动化程度高。

Description

一种工业除尘设备专用控制系统及其控制方法
技术领域
本发明属于除尘器技术领域，具体涉及工业除尘设备的控制。
背景技术
工业除尘设备的控制技术已趋于完善，其电气控制内容也已逐步形成了行业内的标准。传统的工业除尘设备控制方式多以继电器来实现逻辑控制，线路复杂，可设参数有限、无故障记录、电控柜/箱体积庞大、自动化程度低、检修困难。极大的限制了工业除尘设备精细化发展。同时，现代化工厂自动化程度越来越高，车间内人员配比数量下降，当一个车间内的除尘设备数量较多时，除尘设备就地操作工作量大，此急需设备能实现远程中控操作。
因此，有必要设计一种结构简单，且自动化程度更高、含远程监控功能的工业除尘设备专用控制器。
发明内容
本发明所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种工业除尘设备专用控制系统及其控制方法，结构简单，且自动化程度高。
本发明的技术方案为：
一种工业除尘设备专用控制系统，包括控制器、电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块、料位检测模块、报警输出模块、RS485通信模块；
所述电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块和料位检测模块均与控制器的输入端相连，分别用于检测工业除尘设备的电源故障、滤筒内外表面的压差值、滤筒温度和喷粉器中滑石粉料位；
所述报警输出模块与控制器的一个输出端相连；
控制器的其他多个输出端还分别连接有工业除尘设备的外置喷粉器、工业除尘设备内的风机和反吹阀；
所述控制器通过RS485通信模块与上位机或系统服务器连接，实现远程控制。
本发明提供RS485通信模块，采用Modbus通讯协议，通过屏蔽双绞线与上位机连接，上位机可对控制器内相关地址数据进行远程监控及调试，为实现多台设备集中监控提供基础。
所述电源检测模块为设置在工业除尘设备三相电源端的相序继电器。
所述压力检测模块为安装于所述滤筒内外表面的压差传感器。
所述温度检测模块为安装在工业除尘设备内的花板(用于固定滤筒)上的温控开关，用于检测滤筒温度和火情检测。
所述料位检测模块为安装在喷粉器底部的阻旋料位开关(开关量信号)。
所述的工业除尘设备专用控制系统，还包括与控制器相连的人机交互界面；包括操作按键及LED显示屏。人机交互界面的功能包括：按键操作、参数设置、数据显示、数据记录、报警指示，其体积小、安装方便、LED显示界面更显新颖，适用于反吹阀数量在16个及以下的工业除尘设备，相比传统的非控制器控制方式，极大的简化了此类工业除尘设备的电控设计。
所述控制器采用18-36V两倍宽电压输入，24V稳压输出的DC-DC电源模块供电；所述控制器的正面设有IP65防护等级的外壳；将抗震、宽温、自动保护、可靠性高、抗干扰能力强、集显示、控制、采集于一体。
所述控制器采用开孔嵌入安装方式安装于电控柜门/箱体上。
一种工业除尘设备专用控制系统的控制方法，控制器通过电源检测模块检测工业除尘设备的电源故障，当出现电源故障时，控制工业除尘设备停机，并触发报警输出模块产生报警，提示电源故障；其中电源故障包括电源缺相和相序错误；工业除尘设备多采用三相电源，设备接入电源缺相、相序错误等将直接影响设备的安全运行。本发明通过相序继电器将电源检测信号输入到控制器，实现了自动提示保护报警及联锁控制；
控制器通过压力检测模块检测工业除尘设备中滤筒内外表面的压差值，当滤筒内外表面压差达到压差反吹起始值(，即清灰压差设定值参考值：600Pa)时，控制多个反吹阀循环开启(反吹阀是将压缩空气喷吹至滤筒内表面来进行反吹清灰，若多个反吹阀同时喷吹，将可能导致压缩空气气量不够，反吹压力小将导致滤筒表面灰尘吹不下来，故采用多个反吹阀一个一个循环来吹以保证清灰效果)，从而实现工业除尘设备自动清灰功能；本发明通过安装压差变送器检测滤筒内外表面压差值检测滤筒实际使用情况，压差值越高，表面滤筒表面粉尘堆积越多，滤筒堵塞越严重，进而定期对表面粉尘进行反吹清灰，保证滤筒循环长效使用；
控制器通过温度检测模块检测滤筒温度状况，当温控开关动作时，控制工业除尘设备停机并触发报警输出模块产生报警，提示滤筒过温；
控制器通过料位检测模块检测工业除尘设备的喷粉器中滑石粉料位，判断喷粉器是否缺粉，缺粉时触发报警输出模块产生报警，提示缺粉；仅当滑石粉料位正常时，才控制喷粉气动阀进行喷粉动作。
8、根据权利要求7所述的含远程监控功能的工业除尘设备专用控制系统的控制方法，其特征在于，控制器通过人机交互界面对需设定的参数进行设置及整定，包括清灰反吹参数、喷粉器参数(喷粉器缺粉报警值)等；
其中清灰反吹参数包括反吹阀个数设置(0-16个可设)、清灰间隔时间设置(0-99s可设)、清灰脉冲宽度设置(0.01-9s可设)、清灰循环间隔设置(0-9999s可设)、清灰模式设置(常规和压差)、压差反吹起始值(0-2500Pa可设，参考值：600Pa)、压差反吹停止值(0-2500Pa可设，参考值：1000Pa)、滤筒堵塞报警值(0-2500Pa可设，参考值：1200Pa)。
控制器自动进行设备报警记录，并显示每个故障发生的次数及最近发生故障时间；控制器还自动进行风机运行时间记录、反吹阀动作次数记录、喷粉动作次数记录；此类记录参数给设备检修人员提供了检修依据，真实反映了设备的实际运行状况。
控制器检测到安装于风机电机电源端热过载继电器、软启动器、变频器等故障信号时，判断风机电机过载或故障，控制风机电机停机并触发报警输出模块产生报警，提示电机过载或故障。
有益效果：
本发明通过在控制器设计外围接相序继电器、压差传感器、温控开关、料位开关等传感器，可实现以下功能：电源检测、压力检测、风机电机启停控制、料位检测；进一步通过人机交互界面进行设备参数整定、数据及状态记录显示；并通过继电器输出进行清灰控制、主机过温保护、故障显示、喷粉器控制。本发明还具有与远程监控与调试功能。本发明可采用嵌入式的安装方式，使应用场合更为广泛。
本发明能优化了除尘产品功能及外观，满足工业除尘设备控制系统实现交互式操作、功能齐全、安装便捷的要求。其采用模块式构造，外形美观，安装方便，可很好的安装于柜门上，接脚功能线路一目了然，不妨碍设备的安装、运输，极大的节省设备空间，保证了电控柜的整体美观效果。同时，符合人体学设计的操作按键及LED显示屏，使操作更为人性化，更为简单舒适，也保证了设备运行参数的记录及读取。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明控制器电气原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步具体说明。
如图1和图2所示，本发明公开了一种工业除尘设备专用控制系统，包括控制器、电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块、料位检测模块、报警输出模块、RS485通信模块；
所述电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块和料位检测模块均与控制器的输入端相连，分别用于检测工业除尘设备的电源故障、滤筒内外表面的压差值、滤筒温度和喷粉器中滑石粉料位；
所述报警输出模块与控制器的一个输出端相连；
控制器的其他多个输出端还分别连接有工业除尘设备的外置喷粉器、工业除尘设备内的风机和反吹阀；
所述控制器通过RS485通信模块与上位机或系统服务器连接，实现远程控制。
本发明提供RS485通信模块，采用Modbus通讯协议，通过屏蔽双绞线与上位机连接，上位机可对控制器内相关地址数据进行远程监控及调试，为实现多台设备集中监控提供基础。
所述电源检测模块为设置在工业除尘设备三相电源端的相序继电器。
所述压力检测模块为安装于所述滤筒内外表面的压差传感器。
所述温度检测模块为安装在工业除尘设备内的花板(用于固定滤筒)上的温控开关，用于检测滤筒温度和火情检测。
所述料位检测模块为安装在喷粉器底部的阻旋料位开关(开关量信号)。
所述的工业除尘设备专用控制系统，还包括与控制器相连的人机交互界面；包括操作按键及LED显示屏。人机交互界面的功能包括：按键操作、参数设置、数据显示、数据记录、报警指示，其体积小、安装方便、LED显示界面更显新颖，适用于反吹阀数量在16个及以下的工业除尘设备，相比传统的非控制器控制方式，极大的简化了此类工业除尘设备的电控设计。
所述控制器采用18-36V两倍宽电压输入，24V稳压输出的DC-DC电源模块供电；所述控制器的正面设有IP65防护等级的外壳；将抗震、宽温、自动保护、可靠性高、抗干扰能力强、集显示、控制、采集于一体。
一种工业除尘设备专用控制系统的控制方法，控制器通过电源检测模块检测工业除尘设备的电源故障，当出现电源故障时，控制工业除尘设备停机，并触发报警输出模块产生报警，提示电源故障；其中电源故障包括电源缺相和相序错误；工业除尘设备多采用三相电源，设备接入电源缺相、相序错误等将直接影响设备的安全运行。本发明通过相序继电器将电源检测信号输入到控制器，实现了自动提示保护报警及联锁控制；
控制器通过压力检测模块检测工业除尘设备中滤筒内外表面的压差值，当滤筒内外表面压差达到压差反吹起始值(，即清灰压差设定值参考值：600Pa)时，控制多个反吹阀循环开启(反吹阀是将压缩空气喷吹至滤筒内表面来进行反吹清灰，若多个反吹阀同时喷吹，将可能导致压缩空气气量不够，反吹压力小将导致滤筒表面灰尘吹不下来，故采用多个反吹阀一个一个循环来吹以保证清灰效果)，从而实现工业除尘设备自动清灰功能；本发明通过安装压差变送器检测滤筒内外表面压差值检测滤筒实际使用情况，压差值越高，表面滤筒表面粉尘堆积越多，滤筒堵塞越严重，进而定期对表面粉尘进行反吹清灰，保证滤筒循环长效使用；
控制器通过温度检测模块检测滤筒温度状况，当温控开关动作时，控制工业除尘设备停机并触发报警输出模块产生报警，提示滤筒过温；
控制器通过料位检测模块检测工业除尘设备的喷粉器中滑石粉料位，判断喷粉器是否缺粉，缺粉时触发报警输出模块产生报警，提示缺粉；仅当滑石粉料位正常时，才控制喷粉气动阀进行喷粉动作。
8、根据权利要求7所述的含远程监控功能的工业除尘设备专用控制系统的控制方法，其特征在于，控制器通过人机交互界面对需设定的参数进行设置及整定，包括清灰反吹参数、喷粉器参数(喷粉器缺粉报警值)等；
其中清灰反吹参数包括反吹阀个数设置(0-16个可设)、清灰间隔时间设置(0-99s可设)、清灰脉冲宽度设置(0.01-9s可设)、清灰循环间隔设置(0-9999s可设)、清灰模式设置(常规和压差)、压差反吹起始值(0-2500Pa可设，参考值：600Pa)、压差反吹停止值(0-2500Pa可设，参考值：1000Pa)、滤筒堵塞报警值(0-2500Pa可设，参考值：1200Pa)。
控制器自动进行设备报警记录，并显示每个故障发生的次数及最近发生故障时间；控制器还自动进行风机运行时间记录、反吹阀动作次数记录、喷粉动作次数记录；此类记录参数给设备检修人员提供了检修依据，真实反映了设备的实际运行状况。
控制器检测到安装于风机电机电源端热过载继电器、软启动器、变频器等故障信号时，判断风机电机过载或故障，控制风机电机停机并触发报警输出模块产生报警，提示电机过载或故障。
本发明采用电控柜门开孔嵌入安装方式，根据具体项目需要参照功能接脚设计相应电气控制原理图，即可实施应用于项目中。当采用本发明时，电控柜/箱体积明显缩小，功能线路清晰明了，多元化的参数设置及数据记录使设备更显智能化、现代化。

Claims (9)

1.一种工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，包括控制器、电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块、料位检测模块、报警输出模块、RS485通信模块；
所述电源检测模块、压力检测模块、温度检测模块和料位检测模块均与控制器的输入端相连，分别用于检测工业除尘设备的电源故障、滤筒内外表面的压差值、滤筒温度和喷粉器中滑石粉料位；
所述报警输出模块与控制器的一个输出端相连；
控制器的其他多个输出端还分别连接有工业除尘设备的外置喷粉器、工业除尘设备内的风机和反吹阀；
所述控制器通过RS485通信模块与上位机或系统服务器连接，实现远程控制。
2.根据权利要求1所述的工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，所述电源检测模块为设置在工业除尘设备三相电源端的相序继电器。
3.根据权利要求1所述的工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，所述压力检测模块为安装于所述滤筒内外表面的压差传感器。
4.根据权利要求1所述的工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，所述温度检测模块为安装在工业除尘设备内的花板上的温控开关。
5.根据权利要求1所述的工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，所述料位检测模块为安装在喷粉器底部的阻旋料位开关。
6.根据权利要求1所述的工业除尘设备专用控制系统，其特征在于，还包括与控制器相连的人机交互界面。
7.一种工业除尘设备专用控制系统的控制方法，其特征在于，控制器通过电源检测模块检测工业除尘设备的电源故障，当出现电源故障时，控制工业除尘设备停机，并触发报警输出模块产生报警，提示电源故障；其中电源故障包括电源缺相和相序错误；
控制器通过压力检测模块检测工业除尘设备中滤筒内外表面的压差值，当滤筒内外表面压差达到压差反吹起始值时，控制多个反吹阀循环开启，从而实现工业除尘设备自动清灰功能；
控制器通过温度检测模块检测滤筒温度状况，当温控开关动作时，控制工业除尘设备停机并触发报警输出模块产生报警，提示滤筒过温；
控制器通过料位检测模块检测工业除尘设备的喷粉器中滑石粉料位，判断喷粉器是否缺粉，缺粉时触发报警输出模块产生报警，提示缺粉；仅当滑石粉料位正常时，才控制喷粉气动阀进行喷粉动作。
8.根据权利要求7所述的工业除尘设备专用控制系统的控制方法，其特征在于，控制器通过人机交互界面对需设定的参数进行设置及整定，包括清灰反吹参数、喷粉器参数；
其中清灰反吹参数包括反吹阀个数设置、清灰间隔时间设置、清灰脉冲宽度设置、清灰循环间隔设置、清灰模式设置、压差反吹起始值、压差反吹停止值、滤筒堵塞报警值；
控制器自动进行设备报警记录，并显示每个故障发生的次数及最近发生故障时间；控制器还自动进行风机运行时间记录、反吹阀动作次数记录、喷粉动作次数记录。
9.根据权利要求8所述的工业除尘设备专用控制系统的控制方法，其特征在于，控制器检测到安装于风机电机电源端热过载继电器故障信号时，判断风机电机过载或故障，控制风机电机停机并触发报警输出模块产生报警，提示电机过载或故障。
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