基于PLC的高壓靜電除塵控制系統研究

2．1．6 可控硅觸發(fā)電路
除塵控制系統是通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)角來(lái)控制供電的，觸發(fā)角的增減則是通過(guò)觸發(fā)脈沖來(lái)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(guò)零中斷時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器T0(T0為初始值，與導通角對應)，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通，脈沖變壓器一次側便會(huì )產(chǎn)生觸發(fā)脈沖分別加到可控硅的G、K極，當三極管截止時(shí)觸發(fā)脈沖便會(huì )被阻斷。

2．1．7 數據采集電路
需要檢測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，
送入控制系統前要進(jìn)行現場(chǎng)取樣。
一次電壓的取樣：初級電壓通過(guò)小變壓器降壓。
一次電流的取樣：串聯(lián)在初級回路中的電流互感器轉換。
二次電壓的取樣：變壓整流器中的陽(yáng)極高壓電路分壓。
二次電流的取樣：變壓整流器中陽(yáng)極副邊回路的對地端并聯(lián)采樣電阻后轉換。

下面以二次電壓為例進(jìn)行說(shuō)明，其采樣電路如圖9所示，現場(chǎng)采集的二次電壓經(jīng)過(guò)分壓后，通過(guò)由滑動(dòng)變阻器VR4組成的比例調整電路，最后由霍爾電壓傳感器進(jìn)行檢測。
2．2 軟件設計
2．2．1 程序主流程圖
如圖10所示，控制系統上電后，首先進(jìn)行系統初始化，如果有復位鍵按下，則重新開(kāi)始；如果啟動(dòng)鍵按下，則進(jìn)行參數設定階段，CPU對采集到的各項參數進(jìn)行處理，如果有火花出現，則進(jìn)入火花處理子程序，如果有參數超限，則進(jìn)入報警及故障處理子程序。最后系統重新進(jìn)行數據掃描，開(kāi)始新的循環(huán)。

2．2. 2 觸摸屏畫(huà)面組態(tài)
觸摸屏的組態(tài)主要是畫(huà)面的組態(tài)，設計一個(gè)友好便利的觸摸屏界面，不但可以增加操作的方便性，亦可減少操作錯誤率，使機器和設備發(fā)揮最大的功能，畫(huà)面包括主畫(huà)面、參數設定、顯示畫(huà)面、趨勢曲線(xiàn)和幫助，顯示畫(huà)面和參數設置畫(huà)面詳圖略。
在參數設置畫(huà)面中，點(diǎn)擊畫(huà)面上的輸入域，將會(huì )出現一個(gè)數字鍵盤(pán)進(jìn)行輸入KTP觸摸屏可以確保當故障到來(lái)時(shí)，即在當前頁(yè)面中進(jìn)行報警顯示，以進(jìn)行第一時(shí)間的處理，報警類(lèi)別有錯誤和警告兩類(lèi)，警告不需要確認，不對設備造成直接危害；錯誤需要操作確認，對設備有危害，設備要跳閘停機，警告有一次電壓超限，一次電流超限，二次電壓超限等，錯誤有二次過(guò)流故障，二次過(guò)壓故障，油溫超限故障，偏勵磁等。

3 遠程控制的實(shí)現
借助于現代網(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(guò)以太網(wǎng)與上位機監控軟件進(jìn)行數據交換，上位機可對除塵設備實(shí)現遠程啟動(dòng)、停止、升壓、降壓控制和參數調整等功能，電除塵器各個(gè)設備的運行參數和運行狀態(tài)也能夠直觀(guān)的顯示在上位機屏幕上，管理人員便能如身臨現場(chǎng)般實(shí)現遠程控制。
上位機監控軟件選用西門(mén)子公司的WinCC組態(tài)軟件，畫(huà)面有操作畫(huà)面、監視畫(huà)面、控制畫(huà)面、報警畫(huà)面、實(shí)時(shí)趨勢曲線(xiàn)、歷史趨勢曲線(xiàn)，能夠打印報表。
WinCC與S7—1200 CPU的通信，是通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)現的，并且只能通過(guò)OPC的方式實(shí)現，S7-1200 CPU只需設置IP地址即可，上位機通過(guò)SIMATIC NET軟件建立PC Starion來(lái)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的通信標準，三電場(chǎng)的除塵器遠程控制如圖11所示。

4 結束語(yǔ)
該系統不但具有良好的自動(dòng)調壓和遠程控制能力，而且通過(guò)PLC和觸摸屏簡(jiǎn)化了現場(chǎng)操作，提高了控制程序和人機界面的靈活性，維護簡(jiǎn)便，雖然設備的初期投入較高，但從長(cháng)遠看該運營(yíng)成本是可以接受的。