1 引言
煙氣輸灰是熱力發電系統鍋爐除塵以及許多工業鍋爐煙氣除塵的一個關鍵性的生產單元。如何在生產過程中控制污染,減少粉塵對環境的破壞是關鍵的。國家“環保節能減排全民動員”的號召,為了響應國家號召全民參與環保以及減少企業三廢排放對環境的污染,并能夠變廢為寶,實現重復再利用勢在必行。
歐姆龍cj1m cpu13型plc對整個煙氣輸灰運行系統進行控制,可實現較高的自動化程度,并完成智能控制使得修改各種參數簡單、易行。對于設備各個控制點的運行狀態能及時、快速、準確的反映。其控制系統結構清楚、線路簡單、工作可靠、同時設置了手動/自動控制切換開關,可根據需要手動操作,亦可自動運行。系統維護方便,減輕了工人的勞動強度,提高了系統的穩定性和可靠性。
2 原理設計
2.1 系統組成
氣力輸灰由除塵器飛灰處理系統、庫頂卸料及排氣系統、灰庫氣化風系統、庫底卸料系統、控制用氣、輸送用空氣壓縮系統及空氣凈化系統、控制系統組成。以氣力輸灰倉泵控制系統為核心的控制系統為例,研討omron plc控制系統在輸灰倉泵控制系統中的應用。氣力輸灰倉泵控制系統以omron plc可編程控制器作為控制系統的核心部件,對倉泵工作中的各種參數進行控制,并通過氣動元件控制各種機械元件動作,通過模擬屏或crt顯示器顯示當前工作狀態。同時并附有手動就地操作功能實現現場手動對倉泵的控制。
2.2 工作原理
氣力輸送泵在本系統中主要用于粉煤灰的輸送,它自動化程度高,通過利用plc控制整個輸送過程實行全自動控制。主要由進料裝置、氣動出料閥、泵體、氣化裝置、管路系統及閥門組成。倉泵過程分為四個階段:
(1) 進料階段:倉泵投入運行后進料閥打開,物料自由落入泵體內,當料位計發出料滿信號或達到設定時間時,進料閥自動關閉。在這一過程中,料位計為主控元件,進料時間控制為備用措施。只要料位到或進料時間到,都自動關閉進料閥。
(2) 流化加壓階段:泵體加壓閥打開,壓縮空氣從泵體底部的氣化室進入,擴散后穿過流化床,在物料被充分流化的同時,泵內的氣壓也逐漸上升。
(3) 輸送階段:當泵內壓力達到一定值時,壓力傳感器發出信號,吹堵閥打開,延時幾秒鐘后,出料閥自動開啟,流化床上的物料流化加強,輸送開始,泵內物料逐漸減少。此過程中流化床上的物料始終處于邊流化邊輸送的狀態。
(4) 吹掃階段:當泵內物料輸送完畢,壓力下降到等于或接近管道阻力時,加壓閥和吹堵閥關閉,出料閥在延時一定時間后關閉。整個輸送過程結束,從而完成一次工作循環。
在自動運行時,如果倉泵在進料狀態,則就地切換手動時立即停止進料,plc輸出允許手動信號,如果倉泵在輸送狀態,則就地切換手動時plc判斷倉泵輸送狀態結束后plc輸出允許手動信號,在發出允許手動信號后,plc自動程序在暫停狀態下,就地恢復自動,plc程序恢復至加壓起始狀態。倉泵工作流程如圖1所示。
圖1 倉泵工作流程
3 基于歐姆龍cj1m的系統設計
3.1 關于歐姆龍cj1m
歐姆龍cj1m cpu13型plc是中型可以擴展型的可編程控制器是用于工廠自動化領域中機器控制和小規模過程控制的先進plc產品,與市場眾多的同類產品相比它是后來者,但卻跨越了plc發展的初級階段,將多種先進技術和高級功能集成到邏輯控制器中,因此被廣泛地使用在各個領域以及單一過程控制裝置。按國際通用分類規則,cj1m cpu13型屬于中型plc系統,由于采用高性能處理器芯片和軟件優化設計。更小的體積,有利于減小整個控制設備的體積;即使cpu單元的寬度只有31mm,它不僅內置rs232c和外設口還能安裝內存卡;內存地址、指令和i/o單元都能與cj1g/h通用;內置:數字i/o:16;中斷輸入:4;高數計數:2(100khz);脈沖:2(100khz);cpu特展/擴展板:可以選擇有或無內置i/o,以太網的型號(共9個型號);最大數字i/o點;160-640 處理速度(位指令);0.1μs 程序容量;2-20k步數據容量;32k字外部存儲器;cf卡模擬i/o;最多160點(20單元×8點)13位分辨率,最多32點(16單元×2點),16位分辨率特殊功能單元;溫度控制\高速計數(500khz)\位置控制\運動控制\協議宏\rfid傳感器單元;工業網絡;以太網(100base-tx)/controller bbbb/串行通信現場總線主站;devicenet profibus-dp compobus/s 現場總線i/鏈接:can profibus-dp 控制點數、內存容量、內部資源、擴展能力等依次增強,通過多種擴展i/o和擴展功能模塊靈活組合,可以滿足大部分領域應用的要求。
3.2 cj1m系統架構
(1)系統架構。plc控制器主要有以下幾部分組成:中央處理單元、負載電源模塊、信號模塊、功能模塊、通信處理器、接口模塊、導軌組成。采用緊湊的、無槽位限制的模塊結構,電源模塊、中央處理單元、信號模塊、功能模塊、接口模塊、處理器都安裝在導軌上。如圖2所示。
圖2 歐姆龍cj1m系統架構
(2) 系統配置(見附表)
附表 系統配置
4 結束語
該控制系統在我公司投運以來,整套系統運行穩定。利用壓縮空氣作為動力源,由設置在倉泵上的密閉管道,使粉煤灰被輸送到灰庫,再通過庫底卸料器、散裝機、雙軸攪拌機向外排灰,實現無污染排灰,減少了對環境的污染。










