基于PLC的高壓靜電除塵控制系統研究

2．1．6 可控硅觸發電路
除塵控制系統是通過改變晶閘管的觸發角來控制供電的，觸發角的增減則是通過觸發脈沖來改變的，如圖8所示，觸發脈沖電路主要由脈沖放大器和變壓器組成，PLC產生過零中斷時，啟動定時器T0(T0為初始值，與導通角對應)，T0溢出會產生中斷，此時PLC輸出觸發脈沖從而控制三極管導通，脈沖變壓器一次側便會產生觸發脈沖分別加到可控硅的G、K極，當三極管截止時觸發脈沖便會被阻斷。

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行現場取樣。
一次電壓的取樣：初級電壓通過小變壓器降壓。
一次電流的取樣：串聯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地端并聯采樣電阻后轉換。

下面以二次電壓為例進行說明，其采樣電路如圖9所示，現場采集的二次電壓經過分壓后，通過由滑動變阻器VR4組成的比例調整電路，最后由霍爾電壓傳感器進行檢測。
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，首先進行系統初始化，如果有復位鍵按下，則重新開始；如果啟動鍵按下，則進行參數設定階段，CPU對采集到的各項參數進行處理，如果有火花出現，則進入火花處理子程序，如果有參數超限，則進入報警及故障處理子程序。最后系統重新進行數據掃描，開始新的循環。

2．2. 2 觸摸屏畫面組態
觸摸屏的組態主要是畫面的組態，設計一個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，使機器和設備發揮最大的功能，畫面包括主畫面、參數設定、顯示畫面、趨勢曲線和幫助，顯示畫面和參數設置畫面詳圖略。
在參數設置畫面中，點擊畫面上的輸入域，將會出現一個數字鍵盤進行輸入KTP觸摸屏可以確保當故障到來時，即在當前頁面中進行報警顯示，以進行第一時間的處理，報警類別有錯誤和警告兩類，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，錯誤有二次過流故障，二次過壓故障，油溫超限故障，偏勵磁等。

3 遠程控制的實現
借助于現代網絡互聯技術，除塵器各個電場的控制器能夠通過以太網與上位機監控軟件進行數據交換，上位機可對除塵設備實現遠程啟動、停止、升壓、降壓控制和參數調整等功能，電除塵器各個設備的運行參數和運行狀態也能夠直觀的顯示在上位機屏幕上，管理人員便能如身臨現場般實現遠程控制。
上位機監控軟件選用西門子公司的WinCC組態軟件，畫面有操作畫面、監視畫面、控制畫面、報警畫面、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線，能夠打印報表。
WinCC與S7—1200 CPU的通信，是通過以太網來實現的，并且只能通過OPC的方式實現，S7-1200 CPU只需設置IP地址即可，上位機通過SIMATIC NET軟件建立PC Starion來與S7—1200 CPU通信，S7-1200 CPU具有一個集成的PROFINET端口，支持以太網和基于TCP／IP的通信標準，三電場的除塵器遠程控制如圖11所示。

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