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天津理工大学本科毕业设计开题报告届：2016学院：自动化专业：电气工程及其自动化2016年3月2日毕业设计题目布袋除尘器控制系统软件设计学生姓名学号指导教师职称一、研究的目的和意义随着工农业的迅速发展和世界人口的急剧膨胀，空气污染物质的排放急剧增加，加剧了空气的污染，对人类的生存造成了极大的危害。治理空气污染，控制大气污染物的排放已经成为了一贯迫在眉睫的社会问题。以含尘废气为例，在工业生产中，各种废气的来源非常广泛，冶金、化工、建筑、炼油、炼焦、合成纤维、电力行业等生产过程中时时刻刻都有大量的含尘废气在产生。布袋除尘器作为一种高效除尘设备，目前已广泛应于各工业部门，尤其用在钢铁企业。近年来，随着国民经济的发展以及愈来愈严格的环境保护要求，布袋除尘器在产量上有了相当大的增长，品种也日渐增多。随着现代生产工艺的要求，适宜地设计整个除尘系统的自动化控制也变得更加重要，不仅对于控制污染、保护环境有重要作用，而且对于提高设备处理含尘气体的能力，降低人工劳动作业，增加系统的可靠性，也具有重要的经济意义。二、国内外研究现状布袋除尘器在十八世纪八十年代开始出现一批，当时只是使用一些挂袋，设备的工作效率较为低。1881年德国一家工厂的机械振动，清灰式袋式除尘技术开始商业化使用特别是1957年脉冲袋式除尘技术的研发，就被认为是袋式除尘技术的一次重大发展，它包含了上次设备的所有性能，而且内部无运动部件，除尘布袋寿命也延长了。二十世纪七十年代后，布袋除尘器技术向大型化发展。美、澳欧洲结合大规模工业生产，相继研发的大型布袋除尘器被广泛的使用于燃煤电站、干法水泥回转窑腰围和电炉除尘。我国从二十世纪五十年代初期，从苏联整机引进机械振动和反吹袋式除尘技术后，布袋除尘器就在我国有了广泛的使用。进入了七十年代我国就开始出现了一批生产布袋除尘器的企业，到现在为止大部分已经成为了我国生产布袋除尘器的骨干企业。进入八十年代后，我国的袋式除尘技术得到了更进一步的发展，袋式除尘器在我国矿山、建材、食品、制药、冶金、化工等行业已经成功应用多年，袋式除尘器在全国不同地区的应用，如天津开发区5号热源厂、张家港保税区热电厂、焦作发电厂；而且许多火电厂的静电除尘器改造成了袋式除尘器，如呼和浩特热电厂、赤峰市富龙热力股份有限公司热电厂。根据中国环保产业协会袋式除尘委员会的相关预测，我国从十一五规划对环境保护大大提高了要求，预计布袋除尘器会成为市场主导，国际上也是这种趋势。天津理工大学教务处制表三、研究内容与要求（1）设计要求本体清灰部分：14个过滤室(双排2×7),每室21个脉冲阀(DC24V，20W)，共294个脉冲阀,每室2个气缸电磁阀(DC24V，20W)，共28个汽缸电磁阀；进、出口压差变送器1台（4~20mA)；进口温度传感器(PT100，4~20mA)。输灰部分：每个灰斗设置1个空气炮（DC24V，20W)、1个卸料电机1.1KW(AC380V)，共计14个灰斗(双排2×7)；2台(双排)切出刮板电机7.5KW(AC380V)，1台(2台除尘共用)集合刮板电机5.5KW(AC380V)，1台(2台除尘共用)斗提电机4KW(AC380V)，集合刮板机出料口处1个空气炮（DC24V，20W)，斗提机出料口处1个空气炮(DC24V，20W)。灰仓部分(2台除尘共用)：有高料位计1个(AC220V，开关量)、1个空气炮（DC24V，20W)、1个卸料电机1.5KW(AC380V)，1台加湿机电机18.5kW（AC380V）。（2）控制要求本体清灰程序(设置设手动/停止/自动选择开关):合上电源开关→电源指示灯亮→按下启动按钮第l个室的汽缸阀(2个同时动作)关闭5秒后该室的第1个脉冲阀喷吹0.3秒(设可调)→10秒(设可调)后该室的第2个脉冲阀喷吹0.3秒(设可调)→10秒(设可调)后→⋯⋯该室的第21个脉冲阀喷吹0.3秒(设可调)→15秒(设可调)后第一个室的汽缸阀打开→下一室的汽缸阀关闭进行下一室工作(工作原理同第一室)以此类推到第14个室工作完后停止30分钟(设可调)后进入下一周期循环工作。在停止时间内进出口压差差值超过设定值(设可调)时,开始喷吹清灰,压差优先。配除尘顶部脉冲阀与汽缸设现场手动控制箱。控制方式:自动控制(压差与定时混合控制)。输灰部分程序(设置设手动自动选择开关)：按下起动按钮→斗提机运转→集合刮板机运转→切出刮板机运转→第一排第一个灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止→第一排第二个灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止→⋯⋯以此类推到第一排第7个灰斗，灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止→第二排第一个灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止→第二排第二个灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止→⋯⋯以此类推到第二排第7个灰斗，灰斗的卸料器开启2分后(设可调)停止,第一排第二排循环交替工作。按下停止按钮后应先停卸灰阀2分钟后切出刮板机关闭→2分钟后集合刮板机关闭→2分钟后斗提机关闭。卸灰阀、刮板机、斗提机应实现连锁控制，振动电机现场点动控制。刮板机、卸料器、振动电机、斗提机设现场手动控制箱。当灰斗粉尘到高位时自动报警(蜂鸣器)。灰仓部分：灰仓到高位时自动报警，输灰系统自动停止；空气炮现场点动操作；灰仓卸灰程序：开启加湿机主电机5秒后，开启卸灰阀，停止时先停卸灰阀，加湿机主电机继续运行2分钟。四、设计思路设计工作中要求合理地选定布袋除尘器的基本参数，正确地进行除尘系统设计。该系统主要由除尘器本体、卸灰系统及风机、电动机及管道的温度。压力测量与故障报警等几部分构成，其中除尘器本体主要完成清灰控制，PLC控制系统的主要控制功能有清灰、卸灰温度与压力控制、风机入口多叶调节阀控制等。清灰控制方式有定时。差压。手动三种，清灰周期与间隔可调，清灰室号、天津理工大学教务处制表阀号数字显示。卸灰控制是当灰斗满时，PLC系统声学报警，间隔一段时间灰斗顺序开始卸灰，灰仓到高位时自动报警，输灰系统自动停止；控制方式可手动与自动。除尘器进出口压差，温度与压力值均进入PLC控制系统，完成对除尘器的控制与保护报警。本系统采用的计时器具有TONR延时积分型，具有掉电自保功能。同时有软件程序对反冲泵、鼓风机、和出水阀进行故障检测、故障判断和进行故障保护控制。五、任务完成阶段内容和时间安排第八学期1-2周完成布袋除尘器的原理学习和系统设计方法。第八学期3-4周完成布袋除尘器工艺的分析，I/O地址的分配。第八学期5-6周了解布袋除尘器的硬件设计方法和具体电路形式。第八学期7-8周完成布袋除尘器系统的软件流程图、利用梯形图实现。第八学期9－10周中期检查。第八学期11-12周进行毕业设计初稿的书写第八学期13-15周毕业设计完善与整理阶段。并最终定稿。第八学期16周毕业答辩阶段。六、参考文献[1]郭继红.高炉煤气布袋除尘系统的研究[D].重庆：重庆大学自动化学院，2006.[2]吴中慧.基于PLC的袋式除尘系统设计[D].武汉：武汉科技大学信息科学与工程学院，2011.[3]林万明，宋秀安高炉炼铁生产工艺[M].北京：化学工业出版社，2010.[4]孙熙.袋式除尘器技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2009[5]唐敬麟，张陆虎，除尘装置系统以及设备设计选用手册[M].北京：化学工业出版社[6]朱燕．袋式除尘器在火电厂的应用分析[J]．山西电力，2004，5：45．47[7]吴中俊，黄永红.可编程控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2003[8]程文峰.布袋除尘器的应用[J].江西能源.2008（2）：42-44[9]詹涛，张云伟.一种袋式除尘器的设计与应用[J].有色设备，2011（3）：28-31指导教师意见该生对本次毕业设计的内容和任务理解到位，对设计所涉及的课题意义、国内外发展状况和研究内容阐述合理、全面，拟采取的研究方法、研究手段和研究步骤可行，同意开题。签字：年月日天津理工大学教务处制表