基于PLC的煤粉电除尘器控制系统设计论文.doc

基于的煤粉电除尘器控制系统 目 录 要 I Abstract II 目 录 III 第一章 概 述 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 电除尘器的发展及现状 2 第二章 电除尘器的基本理论 4 2.1 电除尘器的基本工作原理 4 2.1.1 气体电离 4 2.1.2 粉尘荷电 5 2.1.3 粉尘捕集和沉积 5 2.1.4 振打清灰 5 2.2 电除尘器的分类 5 2.3 电除尘器的结构 6 2.3.1 电晕电极 6 2.3.2 收尘极 6 2.3.3 放电极 6 2.3.4 高压供电设备 7 2.3.5 气流分布板 7 2.3.6 烟箱与气流分布装置 7 2.3.7 灰斗和卸输灰系统 7 2.3.8 壳体 8 第三章 可编程控制器概论 9 3.1 PLC简介 9 3.2 PLC的应用 9 3.3 西门S7-200 10 3.3.1 S7-200系列的发展概述及构成 10 3.3.2 S7-200系列PLC的工作原理及工作过程 11 3.3.3 PLC对输入/输出的处理原理 13 3.3.4 I/O点数扩展的编址 13 3.3.5 S7-200系列PLC编程元件 14 第四章 基于PLC的煤粉电除尘器控制系统 17 4.1 总控制系统方案 17 4.2 风机控制 20 4.3 振打过程控制 21 4.3.1 对除尘振打的工艺要求 21 4.3.2 各电厂时序控制 22 4.4 消防报警控制 23 4.5 卸灰装置控制 23 4.6 浓度PID调控 23 4.7 网络通信研究 24 第五章 组态监控系统设计 26 5.1 组态王软件 26 5.2 监控系统主体设计 27 5.2.1 登陆窗口 29 5.2.2 主控窗口 30 5.2.3 实时数据记录及查询窗口 31 5.2.4 历史数据记录窗口 33 5.2.5 报警窗口 34 总 结 36 参考文献 37 附录A：组态王命令语言 39 附录B：PLC运行程序 41 致 谢 54 概 述 研究背景及意义 我国的能源禀赋特点是缺油、少气、煤炭资源相对丰富且煤炭价格相对低廉。能源构成主要以煤炭为主，煤炭资源的开发利用带动了我国经济的快速发展，极大地促进了我国经济的快速发展，如今我国已成为世界上仅次于美国第二大经济国家然而，正当我们享受着经济快速发展所带来的欢乐的同时，我也同样面对着煤炭资源消耗量迅猛增加的难题。煤炭作为一种不清洁的能源，在很多地方，我们有时很难控制它对环境造成的危害。比如采煤、煤矿加工以及装卸等过程中，特别是在火电厂燃煤的过程中以及近年来迅速发展的煤化工行业中，不仅会产生大量的烟气和煤尘，而且是火电厂也会排放到大气中大量的颗粒物。在这些粉尘颗粒中，有很多重金属、金属氧化物以及有毒物质。这些对人体健康有着极大的危害的污染物严重地影响着人们生活和生产的顺利进行，因此，必须对含煤废气和燃烧烟气进行净化。除尘目前来说非常重要，2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境质量标准》增加了PM2.5监测指标。2012年9月9日，北京市环保局监测中心表示，新版空气质量发布平台2012年1月1日上线。2012年10月6日，北京35个PM2.5监测站点试运行数据全部上线发布。可见国家对粉尘污染的重视。 除尘器的分类有很多种，依照不同的除尘机理，除尘器可以分为静电除尘器、过滤除尘器、湿式除尘器和旋风除尘器。在这些除尘机理中，静电除尘技术被广泛的应用于研究、冶金、电力、电子、建材和化工等领域的净化烟气过程中。经典除尘技术之所以如此应用广泛，是因为它除尘效率高、气体处理量大、耗能低、适用范围广及操作维护方便，在我国环保事业中起着重要的作用。随着计算机技术与自动控制技术的迅猛发展，静电除尘的实际工业项目中引入了电除尘器的相关控制系统，在提高电自动化控制水平、除尘效率及除尘器设备的运行管理水平等方面发挥了极其重要的作用。同时，随着工业自动化控制水平的发展和提高，电除尘器的管理与控制系统将进一步发展并完善。 PLC即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程序执行逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等面向用户的指令和输入/输出控制各种类型的机械或生产过程中，通过数字或模拟。引用在PLC控制静电除尘系统，可以大大提高除尘效率，在我们的大煤炭加工厂和火电厂推广使用，不仅可以提高电除尘的经济性，而且节省大量的能源，提高企业经济效益。因此， PLC控制的静电除尘器有很好的研究和学习意义。而采用PLC控制也有一些缺点，在PLC的不足属于现场控制层，人机交互性比较差的，管理层不能及时了解现场情况；同时，利用PLC控制无法追踪历史数据收集过程。如果控制系统PLC和组态软件技术结合煤粉电除尘器的发展，P