布袋除塵器器控制系統(tǒng)軟件設計開題報告.doc

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天津理工大學本科畢業(yè)設計開題報告 屆：2016 學院：自動化 專業(yè)：電氣工程及其自動化 2016年 3月 2日 畢業(yè)設計 題目 布袋除塵器控制系統(tǒng)軟件設計 學生姓名 學號 指導教師 職稱 一、研究的目的和意義 隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和世界人口的急劇膨脹，空氣污染物質的排放急劇 增加，加劇了空氣的污染，對人類的生存造成了極大的危害。治理空氣污染，控制大氣污染物的排放已經(jīng)成為了一貫迫在眉睫的社會問題。以含塵廢氣為例，在工業(yè)生產(chǎn)中，各種廢氣的來源非常廣泛，冶金、化工、建筑、煉油、煉焦、合成纖維、電力行業(yè)等生產(chǎn)過程中時時刻刻都有大量的含塵廢氣在產(chǎn)生。 布袋除塵器作為一種高效除塵設備，目前已廣泛應于各工業(yè)部門，尤其用在鋼鐵企業(yè)。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展以及愈來愈嚴格的環(huán)境保護要求，布袋除塵器在產(chǎn)量上有了相當大的增長，品種也日漸增多。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的要求，適宜地設計整個除塵系統(tǒng)的自動化控制也變得更加重要，不僅對于控制污染、保護環(huán)境有重要作用，而且對于提高設備處理含塵氣體的能力，降低人工勞動作業(yè)，增加系統(tǒng)的可靠性，也具有重要的經(jīng)濟意義。 二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 布袋除塵器在十八世紀八十年代開始出現(xiàn)一批，當時只是使用一些掛袋，設備的工作效率較為低。1881年德國一家工廠的機械振動，清灰式袋式除塵技術開始商業(yè)化使用特別是1957年脈沖袋式除塵技術的研發(fā)，就被認為是袋式除塵技術的一次重大發(fā)展，它包含了上次設備的所有性能，而且內(nèi)部無運動部件，除塵布袋壽命也延長了。二十世紀七十年代后，布袋除塵器技術向大型化發(fā)展。美、澳歐洲結合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，相繼研發(fā)的大型布袋除塵器被廣泛的使用于燃煤電站、干法水泥回轉窯腰圍和電爐除塵。 我國從二十世紀五十年代初期，從蘇聯(lián)整機引進機械振動和反吹袋式除塵技術后，布袋除塵器就在我國有了廣泛的使用。進入了七十年代我國就開始出現(xiàn)了一批生產(chǎn)布袋除塵器的企業(yè)，到現(xiàn)在為止大部分已經(jīng)成為了我國生產(chǎn)布袋除塵器的骨干企業(yè)。進入八十年代后，我國的袋式除塵技術得到了更進一步的發(fā)展，袋式除塵器在我國礦山、建材、食品、制藥、冶金、化工等行業(yè)已經(jīng)成功應用多年，袋式除塵器在全國不同地區(qū)的應用，如天津開發(fā)區(qū)5號熱源廠、張家港保稅區(qū)熱電廠、焦作發(fā)電廠；而且許多火電廠的靜電除塵器改造成了袋式除塵器，如呼和浩特熱電廠、赤峰市富龍熱力股份有限公司熱電廠。根據(jù)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會的相關預測，我國從十一五規(guī)劃對環(huán)境保護大大提高了要求，預計布袋除塵器會成為市場主導，國際上也是這種趨勢。 天津理工大學教務處制表 三、研究內(nèi)容與要求 （1）設計要求 本體清灰部分：14個過濾室(雙排27),每室21個脈沖閥(DC24V，20W)，共294個脈沖閥,每室2個氣缸電磁閥(DC24V，20W)，共28個汽缸電磁閥；進、出口壓差變送器1臺（4~20mA)；進口溫度傳感器(PT100，4~20mA)。 輸灰部分：每個灰斗設置1個空氣炮（DC24V，20W)、1個卸料電機1.1KW(AC380V)，共計14個灰斗(雙排27)；2臺(雙排)切出刮板電機7.5KW(AC380V)，1臺(2臺除塵共用)集合刮板電機5.5KW(AC380V)，1臺(2臺除塵共用)斗提電機4KW(AC380V)，集合刮板機出料口處1個空氣炮（DC24V，20W)，斗提機出料口處1個空氣炮(DC24V，20W)。 灰倉部分(2臺除塵共用)：有高料位計1個(AC220V，開關量)、1個空氣炮（DC24V，20 W)、1個卸料電機1.5KW(AC380V)，1臺加濕機電機18.5kW（AC380V）。 （2）控制要求 本體清灰程序(設置設手動/停止/自動選擇開關):合上電源開關→電源指示燈亮→按下啟動按鈕第l個室的汽缸閥(2個同時動作)關閉5秒后該室的第1個脈沖閥噴吹0.3秒(設可調(diào))→ 10秒(設可調(diào))后該室的第2個脈沖閥噴吹0.3秒(設可調(diào))→ 10秒(設可調(diào))后→??該室的第21個脈沖閥噴吹0.3秒(設可調(diào))→ 15秒(設可調(diào))后第一個室的汽缸閥打開→下一室的汽缸閥關閉進行下一室工作(工作原理同第一室)以此類推到第14個室工作完后停止30分鐘(設可調(diào))后進入下一周期循環(huán)工作。在停止時間內(nèi)進出口壓差差值超過設定值(設可調(diào))時,開始噴吹清灰,壓差優(yōu)先。配除塵頂部脈沖閥與汽缸設現(xiàn)場手動控制箱。控制方式:自動控制(壓差與定時混合控制)。 輸灰部分程序(設置設手動自動選擇開關)：按下起動按鈕→斗提機運轉→集合刮板機運轉→切出刮板機運轉→第一排第一個灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止→第一排第二個灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止→??以此類推到第一排第7個灰斗，灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止→第二排第一個灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止→第二排第二個灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止→??以此類推到第二排第7個灰斗，灰斗的卸料器開啟2分后(設可調(diào))停止,第一排第二排循環(huán)交替工作。按下停止按鈕后應先停卸灰閥2分鐘后切出刮板機關閉→2分鐘后集合刮板機關閉→2分鐘后斗提機關閉。卸灰閥、刮板機、斗提機應實現(xiàn)連鎖控制，振動電機現(xiàn)場點動控制。刮板機、卸料器、振動電機、斗提機設現(xiàn)場手動控制箱。當灰斗粉塵到高位時自動報警(蜂鳴器)。 灰倉部分：灰倉到高位時自動報警，輸灰系統(tǒng)自動停止；空氣炮現(xiàn)場點動操作；灰倉卸灰程序：開啟加濕機主電機5秒后，開啟卸灰閥，停止時先停卸灰閥，加濕機主電機繼續(xù)運行2分鐘。 四、設計思路 天津理工大學教務處制表 設計工作中要求合理地選定布袋除塵器的基本參數(shù)，正確地進行除塵系統(tǒng)設計。該系統(tǒng)主要由除塵器本體、卸灰系統(tǒng)及風機、電動機及管道的溫度。壓力測量與故障報警等幾部分構成，其中除塵器本體主要完成清灰控制，PLC控制系統(tǒng)的主要控制功能有清灰、卸灰溫度與壓力控制、風機入口多葉調(diào)節(jié)閥控制等。 清灰控制方式有定時。差壓。手動三種，清灰周期與間隔可調(diào)，清灰室號、 閥號數(shù)字顯示。卸灰控制是當灰斗滿時，PLC系統(tǒng)聲學報警，間隔一段時間灰斗順序開始卸灰，灰倉到高位時自動報警，輸灰系統(tǒng)自動停止；控制方式可手動與自動。除塵器進出口壓差，溫度與壓力值均進入PLC控制系統(tǒng)，完成對除塵器的控制與保護報警。本系統(tǒng)采用的計時器具有TONR延時積分型，具有掉電自保功能。同時有軟件程序對反沖泵、鼓風機、和出水閥進行故障檢測、故障判斷和進行故障保護控制。 五、任務完成階段內(nèi)容和時間安排 第八學期1-2 周　　完成布袋除塵器的原理學習和系統(tǒng)設計方法。 第八學期3-4 周　　完成布袋除塵器工藝的分析，I/O地址的分配。 第八學期5-6周　　了解布袋除塵器的硬件設計方法和具體電路形式。 第八學期7-8周　　完成布袋除塵器系統(tǒng)的軟件流程圖、利用梯形圖實現(xiàn)。 第八學期9－10周　中期檢查。 第八學期11-12周　進行畢業(yè)設計初稿的書寫 第八學期13-15周　畢業(yè)設計完善與整理階段。并最終定稿。 第八學期16周　　 畢業(yè)答辯階段。 六、參考文獻 [1]郭繼紅.高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)的研究[D].重慶：重慶大學自動化學院，2006. [2]吳中慧.基于PLC的袋式除塵系統(tǒng)設計[D].武漢：武漢科技大學信息科學與工程學院，2011. [3]林萬明，宋秀安高爐煉鐵生產(chǎn)工藝[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2010. [4]孫熙. 袋式除塵器技術及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009 [5]唐敬麟，張陸虎，除塵裝置系統(tǒng)以及設備設計選用手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社 [6]朱燕．袋式除塵器在火電廠的應用分析[J]．山西電力，2004，5：45．47 [7]吳中俊，黃永紅.可編程控制器原理及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003 [8]程文峰.布袋除塵器的應用[J].江西能源.2008（2）：42-44 [9]天津理工大學教務處制表 詹濤，張云偉.一種袋式除塵器的設計與應用[J].有色設備，2011（3）：28-31 指導教師意見 該生對本次畢業(yè)設計的內(nèi)容和任務理解到位，對設計所涉及的課題意義、國內(nèi)外發(fā)展狀況和研究內(nèi)容闡述合理、全面，擬采取的研究方法、研究手段和研究步驟可行，同意開題。 簽字： 年 月 日 天津理工大學教務處制表