靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路的製作方法
2023-10-22 12:11:07 1
專利名稱：靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源控制電路，特別涉及一種靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路。
背景技術：
目前，恆流高壓直流電源在靜電除塵領域的應用越來越廣泛，其運行都是靠手工操作來完成，而在現代化企業中，均需靜電除塵電源能在上位機的監視下自動運行。為解決恆流高壓直流電源自動運行問題，技術人員曾嘗試用微機來控制該電源使其自動運行，然而這種控制方式仍存在諸多問題，如①.微機控制運行軟體與上位機通常使用的集散控制系統(DCS)的控制軟體無法兼容，使得由微機控制的自動運行電源無法應用到上位機集散控制系統(DCS)中；②.微機控制系統與上位機集散控制系統(DCS)之間的通訊無法解決；③.微機控制裝置的穩定性差，從而限制了它的應用等。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術的不足，提供一種靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，以控制恆流高壓直流電源自動運行，且保證運行穩定可靠，並能與上位機良好地兼容和通信。
為實現上述目的，本實用新型提供一種靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，其特點是包括可編程控制器、N個輸出繼電器及相應的恆流組件，該可編程控制器設有模擬量輸入埠、通信模塊、中央處理器及開關量輸出埠，恆流高壓直流電源的運行數據經電量變換器接入該可編程控制器的模擬量輸入埠，該可編程控制器的開關量輸出埠經並聯的N組輸出繼電器與相應恆流組件串聯電路接入該恆流高壓直流電源的輸入端，中央處理器經通信模塊與上位機形成通信關係，中央處理器與文本顯示器相連。
所述恆流高壓直流電源的運行數據包括該電源的輸入電壓、輸入電流及輸出電壓、輸出電流。
除塵器的煙氣排放量中的粉塵濃度亦接入所述可編程控制器的模擬量輸入埠。
所述可編程控制器還設有開關量輸入埠，恆流高壓直流電源運行的故障信號由該開關量輸入埠接入所述可編程控制器。
本實用新型採用可編程控制器作為控制核心，控制恆流高壓直流電源自動運行，並通過多樣的控制方式，更為有效地保證了該自動運行功能的實現。同時本實用新型由於其可編程控制器具有良好的人機界面編程軟體，能夠與上位機集散控制系統的軟體兼容，實現與上位機集散控制系統之間的通信。且該可編程控制器的運行故障率很低，使得本實用新型可控制恆流高壓直流電源穩定可靠地運行。
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型的電路接線圖。
圖2為本實用新型按照電流設定值或電壓設定值方式控制恆流高壓直流電源工作的工作流程圖。
圖3為本實用新型按照最佳工作點方式控制恆流高壓直流電源工作的工作流程圖。
圖4為本實用新型按照火花率設定值方式控制恆流高壓直流電源工作的工作流程圖。
具體實施方式
本實用新型靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，採用可編程控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，作為控制核心，完成電源的自動運行功能，並能夠與上位機集散控制系統(DCS)的軟體兼容，實現與集散控制系統之間的通信。
可編程控制器集中了微機技術、電子技術及通信技術，其微處理器以存儲指令執行邏輯、順序、定時、計時與運算等功能，並能通過數字與模擬的輸入輸出模塊，與各種加工機械或生產過程組成高度自動化的工業計算機控制系統。微型可編程控制器因其內部微處理器的高性能與高運行速度，成為真正使用在工業現場前端的直接數字控制器，並能通過串行通信網絡與上位機集散控制系統連接。同時具有良好人機界面的可編程控制器編程軟體並可與組態靈活的集散控制系統工控軟體很好地兼容。
如圖1所示，本實用新型靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，包括可編程控制器1、N個輸出繼電器K1～KN及相應的恆流組件2，其中可編程控制器1包括模擬量輸入埠10，開關量輸入埠11、通信模塊12、中央處理器(CPU)13及開關量輸出埠14。恆流高壓直流電源的運行數據，即輸入電壓u1、輸入電流i1及輸出電壓U2、輸出電流I2，分別通過電量變換器3送至可編程控制器1的模擬量輸入埠10。此外，除塵器的煙氣排放量由粉塵濃度計測出的粉塵濃度亦送至可編程控制器1的模擬量輸入埠10。這些數據作為電源自動運行的依據，經過中央處理器13運算、判斷，由開關量輸出埠14輸出控制信號至輸出繼電器K1～KN，控制相應輸出繼電器K1～KN的通斷，從而控制與該輸出繼電器K1～KN相連的相應恆流組件2運行的通斷。該輸出繼電器K1～KN分別與其相應恆流組件2串聯，所形成的N組串聯電路並聯後接入恆流高壓直流電源4的輸入端。該恆流組件2投運的多少決定了恆流高壓直流電源4的輸出電壓的大小恆流組件2投運的個數增多，則輸出電流增加，輸出電壓也隨之增加。由此恆流高壓直流電源4得以在控制電路的控制下自動運行。
本實用新型的可編程控制器1通過其通信模塊12完成與上位機的通訊，其中央處理器13與文本顯示器相連，該恆流高壓直流電源運行數據的設定通過該上位機及文本顯示器完成。該可編程控制器1的開關量輸入埠11作為電源運行故障信號的輸入埠恆流高壓直流電源運行的故障信號，如門開關報警、過電壓報警、欠電壓報警、過氧報警及警戒油溫報警等信號，通過開關量輸入埠11送入中央處理器13，並可在上位機或文本顯示器上顯示報警。
根據本實用新型控制電路控制方式的不同，恆流高壓直流電源4的自動運行具有多種可選工作方式電流設定值、電壓設定值、最佳工作點、火花率設定值及粉塵濃度設定值等。
如圖2所示，為本實用新型按照電流設定值或電壓設定值方式控制恆流高壓直流電源4工作時的工作流程圖。一般，除塵器做為工藝環節，通氣量穩定時，可以採用這種電流設定值或電壓設定值方式控制恆流高壓直流電源4在設定電流值或電壓值後，恆流組件投入運行數量由電流值或電壓值決定。工作時，首先設定電流值或電壓值，並設定該設定值的偏差值ΔI或ΔU，其次可編程控制器1根據恆流高壓直流電源4運行的輸出電流值I2或輸出電壓值U2，判斷該運行電流值或電壓值是否到達電流或電壓的設定值，若已到達，則延時，即恆流高壓直流電源4以該電流或電壓的設定值運行；若有偏差，則依所設定的偏差值調整升、降檔，即控制輸出繼電器K1～KN開通個數的增加或減少以增加或減少投運的恆流組件2的個數調整電源運行電流值或電壓值，直至該恆流高壓直流電源4以電流或電壓的設定值運行。
如圖3所示，為本實用新型按照最佳工作點方式控制恆流高壓直流電源工作時的工作流程圖。根據除塵器的伏安特性，電壓升高到達臨界值後，呈負阻效應，當恆流高壓直流電源4運行在臨界值附近時，除塵效率最高，此時可選用最佳工作點運行方式。首先設定最佳工作點及其偏差範圍，其次可編程控制器1根據恆流高壓直流電源4運行電壓值，將實際偏差與設定偏差範圍相比較，依所設定的偏差值調整升、降檔，調整恆流高壓直流電源4以最佳工作點電壓運行。
如圖4所示，為本實用新型按照火花率設定值方式控制恆流高壓直流電源工作時的工作流程圖。首先設定火花率及偏差值，其次可編程控制器1根據恆流高壓直流電源4運行電流或電壓值i1、u1、I2、U2，檢測其火花率，判斷該火花率是否到達所設定的火花率，若已到達，則延時，即恆流高壓直流電源4保持此時的運行狀態；若有偏差，則依所設定的偏差值調整升、降檔，即控制輸出繼電器K1～KN開通個數的增加或減少以使投運的恆流組件2的個數增加或減少，調整恆流高壓直流電源4運行狀態以調整火花率，直至恆流高壓直流電源4運行中的火花率達到設定火花率。
當選用粉塵濃度測試儀時，可以選擇粉塵濃度設定值方式控制恆流高壓直流電源工作。根據煙氣排放中的粉塵濃度控制該恆流高壓直流電源4的運行，粉塵濃度高，恆流組件2投入的數量多。當根據粉塵濃度測試儀測試出的煙氣排放中的粉塵濃度已達標，則可編程控制器1可根據這一數據減少輸出繼電器K1～KN開通個數以使投運的恆流組件2的個數減少，達到節能的目的；當粉塵濃度增加，則增加恆流組件2的運行數量。由此達到恆流高壓直流電源4自動運行既達標又節能的目的。
本實用新型採用可編程控制器作為控制核心，控制恆流高壓直流電源自動運行，並通過多樣的控制方式，更為有效地保證了該自動運行功能的實現。同時，由於可編程控制器具有良好的人機界面編程軟體，能夠與上位機集散控制系統的軟體兼容，實現與集散控制系統之間的通信。且可編程控制器的運行故障率很低，為千萬分之一，使得本實用新型可控制恆流高壓直流電源穩定可靠地運行。
權利要求1.一種靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，其特徵在於包括可編程控制器(1)、N個輸出繼電器K1～KN及相應的恆流組件(2)，該可編程控制器(1)設有模擬量輸入埠(10)、通信模塊(12)、中央處理器(13)及開關量輸出埠(14)，恆流高壓直流電源(4)的運行數據經電量變換器(3)接入該可編程控制器(1)的模擬量輸入埠(10)，該可編程控制器的開關量輸出埠(14)經並聯的N組輸出繼電器K1～KN與相應恆流組件(2)串聯電路接入該恆流高壓直流電源(4)的輸入端，中央處理器(13)經通信模塊(12)與上位機形成通信關係，中央處理器(13)與文本顯示器相連。
2.根據權利要求1所述的靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，其特徵在於所述恆流高壓直流電源(4)的運行數據包括該電源(4)的輸入電壓u1、輸入電流i1及輸出電壓U2、輸出電流I2。
3.根據權利要求1或2所述的靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，其特徵在於除塵器的煙氣排放量中的粉塵濃度亦接入所述可編程控制器(1)的模擬量輸入埠(10)。
4.根據權利要求1所述的靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，其特徵在於所述可編程控制器(1)還設有開關量輸入埠(11)，恆流高壓直流電源(4)運行故障信號由該開關量輸入埠(11)接入所述可編程控制器(1)。
專利摘要本實用新型涉及一種靜電除塵恆流高壓直流電源用可編程控制器控制電路，包括可編程控制器、N個輸出繼電器及相應的恆流組件，該可編程控制器設有模擬量輸入埠、通信模塊、中央處理器及開關量輸出埠。恆流高壓直流電源的運行數據經電量變換器接入所述模擬量輸入埠，所述開關量輸出埠經並聯的N組輸出繼電器與相應恆流組件串聯電路接入該恆流高壓直流電源的輸入端，中央處理器經通信模塊與上位機形成通信關係，中央處理器與文本顯示器相連。本實用新型採用可編程控制器作為控制核心，控制恆流高壓直流電源的自動運行，且保證該運行穩定可靠，同時本實用新型能夠與上位機集散控制系統的軟體兼容，實現與集散控制系統之間的通信。
文檔編號G05B15/02GK2639935SQ0321030
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月3日 優先權日2003年9月3日
發明者王治安, 李永香 申請人:上海安伏雷射電子電氣設備有限公司