摘要 ：分析目前多管衝擊式除塵器控製係統的現狀 ，提出具有一鍵啟停 、綜合保護 、技術先進 、運行可靠的係統設計方案 ，運用PLC控製技術 ，實現多管衝擊式除塵器的無人值守 ，從而降低操作人員的勞動強度 ，提高設備的可靠性 。

關鍵詞 ：多管 ；衝擊式 ；除塵器 ；自動 ；控製 ；設計

1 引言

目前多管衝擊式除塵器的控製係統是繼電器控製係統 ，其技術落後 ，保護邏輯不完善 ，無法實現一鍵啟停及自動控製 。為了適應電力企業集散控製的需求，降低運行人員的勞動強度 ，提高設備的自動化程度 ，提升設備的可靠性 ，需要一套采用PLC為核心的綜合自動化控製係統 。

2 多管衝擊式除塵器結構及工作原理

2.1多管衝擊式除塵器的結構

多管衝擊式除塵器由除塵器本體 、進出風管 、擋灰板 、聯箱 、擋水板 、匯風室 、送風機 、水位控製裝置 、溢流箱 、供水管路 、通氣管 、排汙裝置等組成 。

2.2 多管衝擊式除塵器工作原理

如圖1所示 ，含塵氣體由入口進入後 ，較大的粉塵顆粒被擋灰板（1）阻擋下落後被除掉 ，較小的粉塵顆粒隨著氣流一同進入聯箱（2） ，這時含塵氣體經過送風管（3） ，以較高的速度從噴頭（4）處噴出 ，衝擊液麵撞擊起大量的泡沫和水滴 ，以此達到淨化空氣的目的 。淨化後的空氣在風機的作用下（下用虛線箭頭） ，通過第一擋水板（5）和第二擋水板（6）由出風口（或離心風機出風口）排出 。淨化後的氣體中所含有的水滴由第一 、第二擋水板除掉 。含塵空氣的整個除塵過程是在負壓狀態下進行的 ，而液麵高度由溢流管和水位控製儀（11）控製 。

圖1 多管衝擊式除塵器結構

3 多管衝擊式除塵器控製係統現狀

    目前多管衝擊式除塵器采用繼電器控製係統 ，無法實現一鍵啟停及自動控製 。DCS隻能在遠程啟停風機 ，而衝洗排汙 、係統加水 、停止排汙等操作需要運行人員到現場操作 ，大大增加了運行人員的工作量 。進水保護係統不夠完善 ，一旦液位控製係統出現故障時 ，水會溢流至除塵器外部 ，影響設備正常運行 。

4 多管衝擊式除塵器PLC自動控製係統的設計

4.1 係統結構 ：

係統由主控PLC（西門子S7-200 SMART） 、水位控製儀 、電動機保護模塊 、DCS控製模塊 、風機控製模塊 、排汙控製模塊 、給水控製模塊等組成 。

圖2 多管衝擊式除塵器自動控製係統結構

圖3 多管衝擊式除塵器自動控製係統實物圖

4.2 工作原理 ：

控製係統分為兩種模式 ：就地手動 ，遠程自動 。

4.2.1就地手動模式

運行人員通過現場控製櫃上的按鈕和旋轉開關手動啟停風機 ，排汙閥 ，液位上水閥 ，實現除塵係統就地手動控製 。

4.2.2遠程自動模式

運行人員通過在集控室操作DCS畫麵中多管衝擊式除塵器的啟停按鈕來實現對其一鍵啟停控製 。當除塵係統切換到遠程自動模式時 ，係統首先關閉排汙閥 ，打開進水閥 ，開始補水 ，當水位達到高液位或達到預定時間後進水閥關閉（兩者隻要滿足一個條件 ，雙保護防止高液位不起作用時無法關閉進水閥 ，導致溢出） ，啟動風機 ，除塵係統開始運行 。當遠程停止運行後 ，停止風機 ，打開排汙閥，開始排汙衝洗 ，衝洗完成後關閉液位進水閥 ，係統停止運行 。

圖4 多管衝擊式除塵器自動控製係統原理圖

4.3 係統特點

4.3.1使用PLC工業控製技術實現自動控製

    係統采用西門子S7-200型PLC作為主控設備 ，采集液位保護信號 、電機保護信號 、設備運行狀態信號等 ，實現就地的一鍵自動控製與DCS遠程一鍵自動控製 ，就地手動控製模式也減少了原係統需要運行人員在就地的操作流程 ，大大減低了運行人員的工作量 ，提高了設備的自動化程度 。

4.3.2 係統保護邏輯完善 ，可靠性高

係統不僅具有風機 、排汙閥電機的綜合保護 ，還具有進水係統的雙保護功能 。一方麵使用水位控製信號聯動進水閥的開關來實現液位高保護 ，另一方麵使用PLC的時間控製功能 ，在進水閥開啟時進行延時計時 ，防止在液位高保護失效時沒有及時關閉進水閥 ，導致水溢流至煤倉或外部 ，提高了設備的可靠性 。

4.3.3 係統操作簡單 ，一鍵啟停

係統實現了風機啟停 、衝洗排汙 、係統補水 、停止排汙的順序自動控製 ，操作簡單 ，任何一個環節有異常時均會發出DCS報警提示 。

4.4 PLC邏輯控製指令設計（以西門子S7-200 SMART PLC為例）

4.4.1 進水閥進水指令

    當多管衝擊式除塵器啟動後 ，並且高液位未觸發 ，則進水閥開啟 ，當高液位觸發後 ，進水閥關閉 ；或者是進水閥開啟180秒後高液位仍然未觸發 ，則進水閥也關閉 。梯形圖如下 ：

圖6 給水閥加水梯形圖指令

4.4.2 自動排汙指令

    當多管衝擊式除塵器停止後 ，自動打開排汙閥 ，延時4.5秒 ，後關閉排汙閥 。當液位保護動作時 ，係統也會自動打開排汙閥 ，延時4.5秒 ，後關閉排汙閥 。梯形圖如下 ：

圖7 自動排汙梯形圖指令

5 係統經濟性

係統改變了原來啟停多管衝擊式除塵器需要運行人員到現場操作 、補水時需要運行人員現場盯守的問題 ，大大降低了運行人員的工作量 ，提高了設備的可靠性 。係統改造後實現了輸煤與機爐電的大集控 ，減少了輸煤程控人員 ，實現了減員增效 。

6 結束語

係統運用了PLC工業控製技術 ，結合多種保護信號 、開關信號 ，實現了多管衝擊式除塵器的一鍵自動啟停控製 ，係統不僅運行可靠 ，自動化程度高 ，而且能夠實現減員提效 ，降低運行成本 。
 參考文獻

 [1] 韓戰濤.西門子S7-200 PLC功能指令應用詳解..2014