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在中國鋁業山東分公司淄博凱鵬公司高科工貿有限責任公司新建5#煤粉磨工程中，選用了中鋼集團武漢安全環保研究院（以下簡稱安環院）的專利產品―高濃度煤粉布袋收塵器，該收塵器原配套有先進的PLC控制系統，但由于收塵器只是整個工藝流程中的一個生產設備，而整個流程為DCS控制，且流程中由德國進口的轉子秤也配套有PLC控制系統，為避免多種PLC與DCS通訊造成接口和調試困難，經與安環院技術人員協商，決定將布袋收塵器的PLC系統去掉，改為由DCS系統完成。
1 控制要求
(1) 該布袋收塵器共有54個清灰脈沖電磁閥，分兩列布置，兩列相對應的閥同時噴吹清灰，即每次有兩個脈沖閥同時動作，清灰順序由左至右逐個噴吹。噴吹分定時和定壓差兩種形式，且可任意轉換。
• 定時控制方式：從第1對閥開始，依次逐對清灰至第27對閥，等待一段時間后再開始下一輪噴吹，要求每一對閥開時間、間隔時間及周期時間均可調。
• 定壓差控制方式：當此收集器進出口壓差達到設定值時，脈沖閥從第1對閥開始啟動，直至第27對閥關閉，開始等待，當壓差再次達到設定值時，再開始下一輪清灰，要求每一對閥開時間、間隔時間及壓差限均可調。
(2) 對收集器進出口溫度、灰斗溫度、料位進行監視報警。
2 實現方案
(1) 本工程全系統采用了北京和利時系統工程股份有限公司的MACS系統，共有六種編程語言，由于第一個控制要求是一種典型的順序控制，所以最終采用了順控圖和ST語言相結合的方式來實現，下面加以重點闡述。
由于順控圖程序是由條件和執行體構成的，所以設置了六個可操作變量，即啟動/停止定時方式、啟動/停止定壓差方式、閥開時間、間隔時間、周期時間及壓差限作為條件，開停每一對脈沖閥的動作作為執行體，對于執行體中的動作，采用ST語言來實現。對以上六個變量，分別給其分配位號為R10A、R10B、D1、D2、D3、PD，對每一個閥門以V帶阿拉伯數字表示，即V1~V54。
圖1 順控圖程序流程框圖
順控圖如圖1所示。首先判斷定時方式是否啟動，即R10A=1否：若R10A＝1，則啟動定時方式，判斷周期時間D3到否，不到即等待，如到即執行第1個執行體，然后判斷間隔時間D2到否，D2到則啟動第2個執行體，不到即等待，如此循環直至第27個執行體執行完畢，再返回重新開始；如R10A=0，則繼續判斷定壓差方式啟動否，即R10B=1否，若R10B＝0，則返回開始狀態，若R10B＝1，則啟動定壓差方式，首先判斷收塵器出口壓力P1與入口壓力P2之差大于PD否，如小于即等待，如大于則執行第1個執行體，然后判斷間隔時間D2到否，D2到則啟動第2個執行體，不到即等待，如此循環直至第27個執行體執行完畢，再返回判斷R10B=1否，這樣就完成了定時與定壓差方式的判斷流程。
對于執行體中的動作，由于每一對閥的操作要求都一樣，所以只需改變閥門位號即可，以第1個執行體中動作為例，首先開啟V1,V28，然后調用閥開時間D1，D1到后再關閉閥門，然后再調用間隔時間D2，轉入順控程序的條件判斷中。而第2個執行體中，除將V1,V28分別改為V2,V29外，其他不變。第1個執行體程序如下所示。
LD TRUE, *讀取強制真值*
ST V1, *賦給變量V1,即開啟脈沖閥V1*
LD TRUE, *讀取強制真值*
ST V28, *賦給變量V28,即開啟脈沖閥V28*
CALL D1, *調用閥開時間，即延時D1*
LD FALSE, *讀取強制假值*
ST V1, *賦給變量V1,即關閉脈沖閥V1*
LD FALSE, *讀取強制假值*
ST V28, *賦給變量V28,即關閉脈沖閥V28*
CALL D2, *調用間隔時間，即延時D2*
(2) 對于第二個控制要求，只需將現場熱電阻和音叉料位開關信號引入DCS系統相應模塊即可，本文不再贅述。
3 須注意的幾個問題
(1) 速度：為保證清灰時壓縮風的沖擊力，要求噴吹用的脈沖電磁閥閥開時間在50~100ms之間可調，這就要求DCS必須在50ms之內執行完這一段程序。筆者的作法是把上述脈沖閥清灰程序單獨作為一個任務，并將其掃描周期定為50ms，而將其他檢測控制程序作為一個任務，掃描周期定為500ms，這樣一來，就用DCS的多任務特性解決了這個問題。
(2) 負載能力：由于所使用的脈沖電磁閥為24V直流線圈，在開停瞬間會有拉弧現象，電流增大，因此，對脈沖電磁閥的開停控制需加中間繼電器加以隔離放大。
4 結語
經過以上改進，將布袋收塵器的自動控制完全融入了整個工藝流程的DCS控制系統中，避免了DCS與PLC的重復投資，同時也減少了系統的檢修維護工作量，可謂一舉兩得，目前，該布袋收塵器已在該公司正常運行一年多，出口含塵量一直穩定在50mg/Nm3以下，效果良好。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號