基于PLC的高壓靜電除塵控制系統(tǒng)研究

2．1．6 可控硅觸發(fā)電路
除塵控制系統(tǒng)是通過改變晶閘管的觸發(fā)角來控制供電的，觸發(fā)角的增減則是通過觸發(fā)脈沖來改變的，如圖8所示，觸發(fā)脈沖電路主要由脈沖放大器和變壓器組成，PLC產(chǎn)生過零中斷時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器T0(T0為初始值，與導(dǎo)通角對(duì)應(yīng))，T0溢出會(huì)產(chǎn)生中斷，此時(shí)PLC輸出觸發(fā)脈沖從而控制三極管導(dǎo)通，脈沖變壓器一次側(cè)便會(huì)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖分別加到可控硅的G、K極，當(dāng)三極管截止時(shí)觸發(fā)脈沖便會(huì)被阻斷。

2．1．7 數(shù)據(jù)采集電路
需要檢測(cè)的模擬量主要有一次電壓、電流的平均值，二次電壓、電流的平均值以及二次電流的峰值，這些模擬量的值一般都比較大，
送入控制系統(tǒng)前要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣。
一次電壓的取樣：初級(jí)電壓通過小變壓器降壓。
一次電流的取樣：串聯(lián)在初級(jí)回路中的電流互感器轉(zhuǎn)換。
二次電壓的取樣：變壓整流器中的陽極高壓電路分壓。
二次電流的取樣：變壓整流器中陽極副邊回路的對(duì)地端并聯(lián)采樣電阻后轉(zhuǎn)換。

下面以二次電壓為例進(jìn)行說明，其采樣電路如圖9所示，現(xiàn)場(chǎng)采集的二次電壓經(jīng)過分壓后，通過由滑動(dòng)變阻器VR4組成的比例調(diào)整電路，最后由霍爾電壓傳感器進(jìn)行檢測(cè)。
2．2 軟件設(shè)計(jì)
2．2．1 程序主流程圖
如圖10所示，控制系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，如果有復(fù)位鍵按下，則重新開始；如果啟動(dòng)鍵按下，則進(jìn)行參數(shù)設(shè)定階段，CPU對(duì)采集到的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行處理，如果有火花出現(xiàn)，則進(jìn)入火花處理子程序，如果有參數(shù)超限，則進(jìn)入報(bào)警及故障處理子程序。最后系統(tǒng)重新進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描，開始新的循環(huán)。

2．2. 2 觸摸屏畫面組態(tài)
觸摸屏的組態(tài)主要是畫面的組態(tài)，設(shè)計(jì)一個(gè)友好便利的觸摸屏界面，不但可以增加操作的方便性，亦可減少操作錯(cuò)誤率，使機(jī)器和設(shè)備發(fā)揮最大的功能，畫面包括主畫面、參數(shù)設(shè)定、顯示畫面、趨勢(shì)曲線和幫助，顯示畫面和參數(shù)設(shè)置畫面詳圖略。
在參數(shù)設(shè)置畫面中，點(diǎn)擊畫面上的輸入域，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)字鍵盤進(jìn)行輸入KTP觸摸屏可以確保當(dāng)故障到來時(shí)，即在當(dāng)前頁面中進(jìn)行報(bào)警顯示，以進(jìn)行第一時(shí)間的處理，報(bào)警類別有錯(cuò)誤和警告兩類，警告不需要確認(rèn)，不對(duì)設(shè)備造成直接危害；錯(cuò)誤需要操作確認(rèn)，對(duì)設(shè)備有危害，設(shè)備要跳閘停機(jī)，警告有一次電壓超限，一次電流超限，二次電壓超限等，錯(cuò)誤有二次過流故障，二次過壓故障，油溫超限故障，偏勵(lì)磁等。

3 遠(yuǎn)程控制的實(shí)現(xiàn)
借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，除塵器各個(gè)電場(chǎng)的控制器能夠通過以太網(wǎng)與上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，上位機(jī)可對(duì)除塵設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、升壓、降壓控制和參數(shù)調(diào)整等功能，電除塵器各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)也能夠直觀的顯示在上位機(jī)屏幕上，管理人員便能如身臨現(xiàn)場(chǎng)般實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
上位機(jī)監(jiān)控軟件選用西門子公司的WinCC組態(tài)軟件，畫面有操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線，能夠打印報(bào)表。
WinCC與S7—1200 CPU的通信，是通過以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的，并且只能通過OPC的方式實(shí)現(xiàn)，S7-1200 CPU只需設(shè)置IP地址即可，上位機(jī)通過SIMATIC NET軟件建立PC Starion來與S7—1200 CPU通信，S7-1200 CPU具有一個(gè)集成的PROFINET端口，支持以太網(wǎng)和基于TCP／IP的通信標(biāo)準(zhǔn)，三電場(chǎng)的除塵器遠(yuǎn)程控制如圖11所示。

4 結(jié)束語
該系統(tǒng)不但具有良好的自動(dòng)調(diào)壓和遠(yuǎn)程控制能力，而且通過PLC和觸摸屏簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)操作，提高了控制程序和人機(jī)界面的靈活性，維護(hù)簡(jiǎn)便，雖然設(shè)備的初期投入較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看該運(yùn)營(yíng)成本是可以接受的。