基於PLC的礦井除塵的設計與實現
工業技術
作者：王震
[摘 要]介紹了目前常用的除塵方式及特點； 結合煤礦的具體情況， 提出了一種基於PLC和超聲負壓霧化技術的除塵係統的設計方案， 詳細介紹了該係統的總體結構、硬件構成、控製設計。
[關鍵詞]煤礦 除塵係統 超聲霧化 PLC
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）07-0035-01
1.引言
由於我國礦井的增多，礦井采、掘、運等係統的生產強度也日益增加，使得這些作業地點的粉塵濃度大幅度的提高。原有的除塵控製係統顯示出運行不穩定，運行效率低、設備故障率高等一係列弊端，除塵效果不夠理想，很多除塵係統無法將性能充分的發揮。如何設計和開發一套科學有效的除塵控製係統是目前環境控製部門解決的首要問題。生產中產生的灰塵不易進行人工清理，實測皮帶機轉載時達500～1000mg/m3，最高可達2000mg/m3。工人長期處於粉塵作業場所，還易患上職業塵肺病。
除塵係統按選用的除塵設備可以分為幹式除塵和濕式除塵係統兩種。其中幹式除塵係統使用幹式除塵器，不需要用水作為除塵介質，其優點：捕集的粉塵以幹粉狀排出，有利於集中處理和綜合利用。其缺點：處理相對濕度高的含塵氣體或高溫氣體時，需要采取防止結露的措施，否則易產生粉塵黏結、堵塞現象；當氣體中含有有毒、有害氣體時，幹式除塵係統不能除去有毒、有害氣體成分，對於廠房分散的現場施工難度大。濕式除塵係統使用以水作為淨化介質的濕式除塵器，其優點：除塵設備構造較簡單，投資低，淨化效率較高；能處理相對濕度高、有腐蝕性的含塵氣，甚至塵-汽共生的含塵氣體；在除塵的同時，還能吸收含塵氣體中的其它有害成分，並使氣體溫度降低。其缺點：耗水量大，排出泥漿狀的含塵汙水，容易造成二次汙染，需要含塵汙水處理設施。所以構建以PLC為開發平台，為人機交互界麵的濕式除塵係統，既能看到現場運行情況，又能控製除塵站的快速運行。除塵站主要是通過空壓機產生高壓氣體與加壓水泵流出的水一起噴出形成高壓水霧，將設備生產中產生的灰塵衝掉。這樣既不用耗費人力，又可節約時間，可以不斷工作，並且除塵效果好。
2.除塵係統
2.1 PLC軟件
軟件包括：Rslogix5000；RSLinx；RSView32三款軟件
編程軟件RSLOGIX5000是美國AB公司開發的用於公司PLC產品編程的軟件。它具有以下特點：①統一的項目查看。②靈活的梯形圖編輯器。③拖放式操作。④梯形圖查看選項。⑤定製數據監視。⑥狀態文件分類顯示。⑦簡易的通訊配置。⑧強大的數據庫編輯器。⑨查找與替換。⑩直觀的windows界麵。
通訊軟件RSLinx是羅克韋爾自動化公司為用戶提供的通訊管理軟件，它運行在Windows操作係統的計算機上。用戶隻需選擇一種從該計算機到工業控製網絡上任一模塊的通訊方式，就可以通過該軟件建立起與工業控製網絡上所有設備的通訊。
上位畫麵軟件RSView32是基於組件集成並用於監視和控製自動化設備和過程的人機界麵監控軟件。RSView32通過開放的技術擴展了您的視野，達到了與其它羅克韋爾軟件產品、微軟產品以及第三方應用程序的高度兼容。RSView32是第一個發揮微軟領先技術優勢的人機界麵軟件。
2.2 PLC硬件設備
根據係統控製功能要求，采用以PLC為核心的自動控製，羅克韋爾1756係列的PLC是優秀的可編程控製器。適用於各行各業，各種場合中的檢測、監測及控製的自動化。該係列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現複雜控製功能。因此該係列具有極高的性能/價格比。因此係統以羅克韋爾1756為核心控製器。
根據實際的要求，控製該係統需要的控製點數為：4個模擬量輸入（水箱水位、壓力罐壓力、水箱水溫和管路溫度），29個數字量輸入（啟動、停止和手自動轉換），20個數字量輸出（15個氣動電磁閥，4個水泵，一個空壓機）。係統的外部執行機構包括1個進水閥、4個水泵、15個氣電磁閥和空壓機。進水閥控製水箱水位，水泵用來將水箱裏的水抽出，氣電磁閥的開關直接控製係統高壓水流的產生。空壓機為的是使壓力罐的壓力保持在合理的範圍內。另外，係統還有一個急停按鈕，按下急停按鈕，會切斷執行器的供電，使係統停止運行。所有的執行機構都是在控製機構的統一控製下協調工作，使係統能夠正常穩定的進行工作。