喷吹控制器升级改造

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[摘 要]本文针对卷包车间存在的一些问题，对喷吹控制器进行主控、编程、HMI及通讯等的升级改造，并增加新的有效功能，从而达到最理想的除尘效果及直观的监控、操作画面等，有效的保障车间的正常生产。

[关键词]除尘；喷吹；控制器

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0338-01

一、现状分析

1.除尘系统原理

烟机的含尘空气从进风口进入进风箱体，颗粒较粗的粉尘靠其自重向下沉降，落入灰斗。细小粉尘在风机的抽吸下被吸附在滤袋外壁，随着时间的增长，越积越厚，除尘器阻力逐渐上升，当除尘器阻力达到压差设定值时，此时脉冲控制器开始指令脉冲阀工作，喷吹管开始喷吹，使滤袋达到再生目的，进入下一个过滤过程，反吹下来的粉尘靠重力作用进入灰斗，通过排灰阀排出。而平时喷吹控制器无论压差是否超限均会按照喷吹设置进行循环喷吹，使滤袋在重复收缩―膨胀―收缩状态，逐步将吸附在滤袋外壁的粉尘清除下来，落入灰斗，然后由卸灰阀排出。

2.现状

根据以上集中工艺风力除尘系统工作原理，在进行观察并跟踪统计，可知造成喷吹控制器故障的几个节点：

①现喷吹控制器不能直观帮助操作员对其除尘系统实时监控，且显示数值有时不能与实际情况符合。

②各除尘系统对应的烟机设备不同，且烟机设备一段时期的工作状态也不一致，需要根据实际情况进行重新设定参数，但现控制器所有数值，包括故障信息显示均为代码表示，需要对照说明进行设定，导致工作效率低。

③在除尘系统运行过程中时常会出现除尘袋板结情况，特别是节假日后，必须要人工将除尘袋取出清理，导致该除尘系统停止运行。

④根据上一年的喷吹控制器电器元件更换统计表，可以看出更换控制器电源、达林顿管及主控板频次最高。

二、原因分析

从现状的分析来看，脉冲喷吹扁袋式除尘控制器主要缺陷分别为：不能有效的实时监控，参数及故障信息全为代码显示，容易出现除尘袋板结，电器元件故障频繁。

1.显示屏不仅显示内容为代码混合数字，数值有时与实际有出入，且屏较小呈现的内容有限，查看还需翻屏选择。

2.经观察发现，清灰的压缩空气较冷，除尘系统工作处于温度较高的环境下，有时外部环境温度过高，致使除尘袋表面会有潮气，粘连粉尘容易形成板结。

3.现喷吹控制器是由单片机制作的主控板，然而单片机容易受工作环境、布局结构等因素的影响导致抗干扰能力差，故障率高，且不易满足扩展需求。

4.达林顿管内部由多只管子及电阻组成，其运行在温度较高、有粉尘、高振动的环境下，容易导致达林顿管故障频发，且其前级be结还反并联一只输入二极管，测出be结正反向电阻阻值很接近，很容易出现误判。

5.由现控制器看出控制盒密封不严，时常有粉尘进入，而电源又容易吸附粉尘，致使电源故障。

通过对脉冲喷吹扁袋式除尘控制器缺陷的分析，明确了升级思路及改造的方向，将从软硬件结合的方案，来实现对喷吹功能的有效控制和实时监控。

三、对策实施

针对以上问题的原因，进行归纳总结，确定在原有系统基础上，提出设计一种新型喷吹控制器，确保系统有效喷吹，同时大幅降低系统故障率及维修时间。

根据以上对策（如表2所示），我们将新喷吹控制器选用顾美文本一体化PLC机，型号为EX2N-25MR-40B-3AD-2V1NTC10K-S核心的控制器主体框架，采用此一体PLC机符合对策要求。首先该机是逻辑控制、模拟量输入输出、HMI于一体，LCD 显示192×64 像素，可清楚显示 6 行*16 个汉字，两路10KAB高速计数，两路20K高速脉冲；其次该机提供常规文本232编程口，PLC422编程口，485通讯口，且可以支持MODBU通信协议，包括主机、从机模式，可组网多个PLC或其它设备，编辑简单直观，功能丰富，符合增设压差传感器、温度传感器软硬件结合方案，来实现对喷吹功能的有效控制和室温监视的需求，还有该型号拥有25个开关量输入输出点，符合安装20个以上喷吹继电器的需求；最后该机符合防护盒达到防水、防尘IP65需求。

选择好新控制器主体框架，按要求进行编程，先根据工作环境、工作要求及设备状态，设定适当的喷吹时间、喷吹间隔、压差动作限值并选择合适的工作方式项，并要求控制器在工作程序的控制下，按设定要求对各个电磁阀发出指令，依次打开各个电磁阀门，顺序向各组滤袋内喷吹高压空气，完成过滤、净化、除尘任务。其次将温度传感器、压力传感器装入控制器，并根据现场工作情况，在LCD屏上实时的显示出工作方式、环境温度和工作时的实时压差，以及各个电磁阀的工作状态，为维护修理提供必要的依据。

四、效果验证

首先对1组除尘喷吹控制器进行升级改造，经过1个月测试，效果良好，再进行其他除尘喷吹控制器升级改造后，进行1年的故障频次跟踪统计：

改造后的喷吹控制器，1年故障频次由原来的28次缩减到3次，其中影响单独烟机停机由4次缩减为1次，全年无1次造成6台以上机组停产，电器元件只更换了2个继电器。有效的改善了除尘喷吹控制器的故障率，并直观的为操作员及修理工进行提示指导工作。

结语

我们以现烟机设备的工作状态，除尘的工作要求及工作环境为蓝本，对喷吹控制器进行电控，程序等方面的升级改造。新喷吹控制系统结构紧凑、工作稳定，安装、维护方便，可有效的提高工作效率。新系统不论在稳定性，故障的发生率及功能等方面都完全优于旧喷吹控制系统。本次改造效果明显，达到了预期目标。

参考文献

[1] 姚宇平，罗诗凯，寿家丰.袋式除尘器脉冲喷吹参数的试验研究[A]. 2005年.

[2] 白宝同.扁袋低压脉冲喷吹机组收尘效果好[J].中国建材；1988年03期.