滨州学院航空工程学院 高 坤

基于PLC静电除尘控制系统的设计

滨州学院航空工程学院 高 坤

伴随着我国经济和工业的现代化快速发展，粉尘污染对人们的健康及其赖以生存的环境构成巨大威胁。本文以PLC为控制核心，设计一个安全、便捷、高效的静电除尘控制系统实现对静电除尘系统的控制。当系统电源接通后，闭合运行开关，系统先进行预加热，之后电机的振打，保温箱的加热，灰斗的加热和卸灰，消防警报等都会按照系统控制要求自动运行，进行较高效率的除尘工作。

静电除尘；PLC；控制系统

1 引言

伴随着生产力的迅速发展，人类生产活动越发频繁，工业生产规模也越来越大，随之产生的空气、垃圾、水源等环境污染问题也越来越严俊。大量的工业生产包括采矿业、冶金业、化工业、电力等产生的粉尘都会直接或间接地排向大气中，严重污染了空气。最近几年，雾霾的出现天数越来越多而且严重程度也逐渐增强，究其原因主要是工业粉尘的大量排放。

为了控制这种现象继续恶化，降低工业生产向空气中排放粉尘量，更好的维护我们赖以生存的大气环境，人们开发出多种静电除尘器在烟气排出口对尘粒进行收集治理，从产生污染的根本源头上进行防治，减少或避免对大气的污染。

图1 静电除尘器结构

2 静电除尘器的结构及工作原理

2.1 静电除尘器的结构

静电除尘器的结构如图1所示，主要由电源、相互错开的阳极板和阴极线（即集尘电极与放电电极）、气流分布装置、振打清灰电机、卸灰灰斗、灰斗和保温箱及其加热装置、绝缘子等部分组成。

2.2 静电除尘控制系统硬件组成

本文设计的静电除尘控制系统主要由PLC控制的阴、阳极振打电机、保温箱和它的加热装置、灰斗和灰斗加热装置、监控系统等几部分组成，如图2所示。

2.3 静电除尘器的工作原理

静电除尘器进风口含有浓度较高的烟尘废气，通过内部高电压产生的的静电场时，电晕区电晕极放电使气体产生电离成阳离子和阴离子。烟气与阴、阳离子结合吸附于尘粒，让尘粒本身带电，并且带电的粉尘会在静电场作用下移向电场两极。带电尘粒到达极板时释放离子并吸附于集尘板，随着时间的推移，集尘板上的尘粒越积越多，如果不及时清理就会形成块状尘埃。当集尘极收集的粉尘达到一定厚度时，及时合理的利用振打装置进行灰尘清理和收集，使含尘烟气分离除去灰尘，进而在能够保证静电除尘器正常工作的同时对烟气高效率净化。

3 静电除尘控制系统的软件设计

根据实际尘粒大小，烟气气流速度，电晕电压大小等因素和收尘工作时阳极为主要收尘极（集尘极），阴极只有少量灰尘吸附（放电极）的工作状况，设定合理的电机振打时间间隔和振打顺序，以提高工作性能和静电除尘的效率。振打过程中，为了考虑避免二次扬尘，设计中应该注意阳极和阴极在相同电场的电机不能同时进行振打，而且相邻电场的电极振打电机之间也不能同时进行振打[10]。运行过程中，对于突发性的电机故障，监控系统就会及时的发出声光报警，告知维护工作人员，如图3所示。

图2 静电除尘控制系统硬件组成

图3 静电除尘控制系统顺序功能图

4 结论

本文以PLC为控制核心，实现对静电除尘系统的控制，成功地实现了以下功能：系统电源接通后，当运行开关闭合时，静电除尘器会自动运行工作，电机的振打，保温箱的加热，灰斗的加热和卸灰，消防警报等都会有序运行，进行具有较高效率的除尘工作。利用GX Developer对控制程序进行编写和调试。本设计能成功的满足设计要求，虽然设计的电场较少，由于采用的是PLC作为控制单元，可以在软件上增加相应的程序，硬件上增加放电极和收尘极就可以增大除尘的容积，满足更多条件需求。

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高坤（1978—），男，山东高密人，讲师，主要从事电路与系统等课程的教学与研究。