电除尘控制系统的设计与完善

刘岩 燕芳

摘 要：本文主要是探讨分析如何有效设计和完善电除尘控制系统，主要阐述了原有电除尘控制系统存在的各项问题，采取优化设计方案开发和完善部分功能，希望能够对相关电除尘控制系统设计人员起到一定的参考价值。网络链路的组成方式主要包括以下方面：电除尘器顶部电源接口为串口形式，高频电源为并联模式。

关键词：电除尘控制系统 优化设计 电流极限值

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（a）-0034-02

某工厂在2017年进行了大规模的建设改造工程，主要配备了烧结机和炼铁高炉，烧结机的电除尘器主要应用环保电源节能控制系统，作为节能高效的除尘电源，高频电源能够全面广泛应用在烧结机电除尘系统当中。在应用之后也出现了较多需要解决的问题，例如，全面发挥控制系统作用，减少劳动强度，提升节能效率以及降低检修维护费用等。

1 网络结构

该系统网络结构主要包括电除尘器、高频电源、上位监控系统以及网络设备和可编程逻辑控制器都能够。网络链路的组成方式主要包括以下方面：电除尘器顶部电源接口为串口形式，高频电源为并联模式，利用双绞线能够与智能网络前端机进行连接，由前端机转化TCP协议和Modbus协议，并其与以太网交换机连接。可编程逻辑控制系统以太网接口设置在配电室内部，并且与以太网直接相连。这样能够将设备电信号转化为光信号，并且利用光纤连接到控制室。

2 原有控制系统方案

原有控制系统主要包括低压控制系统、上位监控系统以及高压控制系统等。

2.1 高压控制系统

该系统组成设备主要包括高频电源及其控制网络，高频电源控制网络主要包含除尘器，并且所有除尘器都具备高频电源并是使用串口并联形式这能够，与智能网络前端机连接。高频电源主要包括高频电源整流变压器和控制系统。其功能主要在于控制阳极和阴极振打电机运动模式，设置振打参数，自动化显示其运行情况，有效判断设备故障；功能在于控制瓷套和阴极磁轴保温箱温度，设置振打参数，自动化显示其运行情况，判断设备故障；实现一次过流保护、短路保护、故障保护以及油温超限保护。除此之外还能够对低流量，液冷系统低液位，设备开路以及故障信息等实施保护；使用单片机保护控制系统，能够较好地实行计算机的各项指令，并且将故障信息和设备参数信息等上传到计算机当中。

2.2 上位监控系统

（1）低压监控系统是由专业监控软件与除尘器可编辑逻辑控制系统当中的以太网接口进行连接，监督和控制除尘器低压电气设备。（2）高压监控系统主要是由专业监控软件提供技术支持，利用以太网与电除尘前端机柜内智能网络前端机进行连接，并且利用智能网络前端机当中的TCP协议与串行协议全面交换监控系统当中的数据信息。其功能主要表现在以下方面：显示电除尘高频电源的运行状态，有效控制各项控制参数，监控运行参数，远程开启和暂停高频电源；能够给予多类画面历史趋势图，全面掌握和了解高频电源的运行状态，主要包括电源二次电流和电压的发展趋势；利用高频电源的数据信息能够进行优化处理，并且对其故障信息以及运行状态等进行有效判断，并且实现故障预警机制。

2.3 低压控制系统

该系统应用可编程逻辑控制系统，中央处理器带有以太网通信口，全面控制电除尘器低压电气设备。功能在于检测瓷套和阴极磁轴保温箱温度，按照上位机电加热控制方法自动控制保温箱内部电加热器；其次还能够检测振打电机控制回路开关量，按照预先设置的振打工作时间能够自动化控制阳极和阴极振打电机，并输出各项数据，全面控制断电振打功能；检测隔离开关柜的温度开关信号，按照上位机电加热控制方法自动控制隔离开关电加热器，并且有效检测隔离开关的工作状态。

3 新型控制系统开发方案

在原有控制系统方案之上建立控制系统开发方案，全面优化和完善原控制系统当中的不足之处，主要包括以下方面：（1）設置除尘风机和高频电源同步运行操作以及高频电源电流极限值自动调节功能等；（2）减少低压电气设备操作时间和步骤，减少操作劳动强度；（3）设置振打周期停止时间自动调节功能，寻找最佳振打周期；（4）设置低压设备和高频设备控制对象发展趋势图，有助于预测和处理故障事件。

4 控制系统开发功能

4.1 高压控制系统

（1）电流极限值自动调节功能。该优化设计主要是在原系统单闭环外围增加专家管理系统，这样能够按照电场动态的二次电流值和电压值优化高频电源控制系统，并且在电流极限值范围之内自动调节电流极限值，并且能够对电场二次电流和电源变化情况实现动态跟踪，显著加强控制效果。

（2）电流极限值控制方式。在原系统当中，高压控制系统主要是应用给定的控制方式进行控制，在上位机上对电流极限值进行改变，这样就能够确保高频电源独立运行并且不受上位机控制，在实施专家管理系统之后能够有效使用可编辑逻辑控制方式以及上位机控制方式。

（3）电流极限值的一键操作功能。如果在可编辑逻辑控制方式下运行，电流极限值能够按照实际大小实现一键操作工作模式、试车模式以及检修模式等。能够按照电除尘工作状态有效切换各项工作模式，有助于开启和关闭高频电源，还能够使其与低压设备，除尘设备同步运行，避免其在实际运行期间过多消耗能源。

4.2 低压控制系统

（1）操作方式。在设计期间需要完善和优化电除尘器阳极和阴极振打机的多种操作模式，在实际运行期间将一键操作功能设置在振打电机运行当中，这样能够有效切换工作模式和检修模式，并且显著减少系统停车和开车的操作时间，避免造成较大的能源浪费情况。

（2）电加热操作系统。在设计期间需要完善和优化电加热器的操作模式，例如，强制开启关闭以及自动开启关闭等。将一键操作功能设置在除尘器右室和左室电加热器上，有效切换工作模式和检修模式，并且显著减少系统停车和开车的操作时间，降低能源浪费情况。

（3）电加热控制方式。在原有的除尘器电加热系统当中，控制方式主要是下限和上限，存在较长的电加热时间，提升设备损坏率。为了有效避免同室电加热损坏之后，剩余电加热长时间处于运行状态，逐渐累积较高温度，损坏设备。在优化设计期间需要将脉冲控制方式添加到温度控制上，这样能够显著降低加热器运行时间，防止局部长时间累积较多热量，全面提升设备使用期限，从根本上避免备件过度损耗。

（4）振打周期停止时间自动调节功能：在设置该项功能时需要全面考虑实际运行状况，并且需要对停止时间设计的合理性进行分析，利用该项优化设计希望能够显著优化收尘效果。

5 结语

综上所述，在工厂生产期间投入电除尘控制系统之后，在较大程度上展现出高频电源的优势，尤其体现在专家管理系统当中，能够全面实现电流动态值双闭环自动调节以及电流极限值控制调节功能等，加强高频电源节能效果，简化各项操作，在较大程度上提升了系统各个设备的同步运行效率，减少设备运营维护费用，逐渐降低了操作人员的技术要求。

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