基于iFix的电除尘器高频电源监控系统的研究与实现

论文摘要

电除尘器(ESP)是冶金、水泥、电力、化工等领域必备的配套环保设备。通过使用电除尘器,使得锅炉排放烟气中的颗粒烟尘得到明显清除,烟气粉尘排放量得到明显降低,对生态环境的保护具有非常重要的意义。烟气粉尘排放浓度是衡量电除尘器除尘性能的标准。电除尘器供电电源是电除尘器的核心控制设备,研究其硬件设计电路和软件控制系统对提高电除尘器的除尘性能具有重要意义。本文首先介绍电除尘原理及国内外电除尘发展概况,然后将传统工频电源与高频电源优劣做比较,针对传统工频电源效率低、体积大等缺点,提出研制高频电源的必要性。提高除尘效率除了常规的改进除尘器本体之外,还可以致力于其供电电源及其控制系统的研制,这些都能有助于从整体上提高除尘效率。本文给出了高、低压控制系统及上位机监控系统的总体设计方案。主要工作是参与设计高频电源高压控制系统部分硬件电路,如：二次电压、电流调理电路,一次电流调理电路,温度采样电路,通讯电路,信号采集电路等,并针对设计的相关电路进行了实验分析。此外,根据整个电除尘系统涉及的各个模拟,数字信号量,进行了上位机监控系统的开发与组态。上位机监控系统的开发是基于iFix组态软件,利用iFix强大的功能,开发了功能完善的电除尘高频电源监控系统。文中详细介绍了监控画面的设计,iFix与底层控制器的通讯及相关配置过程,最后实现了高低压运行控制,实时数据、历史数据显示,报警等相关功能。充分实现管控一体化,通过系统实际运行反馈信息,确实提高了除尘效率并达到了节能的效果。具有相当好的实用价值和一定的理论意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 电除尘技术的发展概况
• 1.2.1 国外电除尘发展状况
• 1.2.2 国内电除尘发展状况
• 1.3 静电除尘电源的发展
• 1.3.1 工频静电除尘电源
• 1.3.2 高频静电除尘电源
• 1.4 论文结构及研究内容
• 第二章 高压静电除尘基本原理分析
• 2.1 气体的电离
• 2.1.1 原子结构
• 2.1.2 负电性气体
• 2.1.3 气体的电离和导电过程
• 2.2 烟气粉尘的荷电
• 2.2.1 电场荷电
• 2.2.2 扩散荷电
• 2.3 荷电尘粒的运动
• 2.4 荷电尘粉的捕集
• 2.5 振打清灰及灰料输送
• 第三章 电除尘器高频电源监控系统总体设计
• 3.1 监控系统总体设计
• 3.2 高压控制部分的设计
• 3.2.1 高压控制系统结构
• 3.2.2 控制电路的作用
• 3.2.3 控制电路中各模块功能设计
• 3.3 低压控制部分设计
• 3.3.1 控制系统的组成及功能
• 3.3.2 低压控制系统硬件设计
• 3.4 上位机监控系统总体设计
• 第四章 高压控制系统硬件电路设计
• 4.1 模拟信号调理电路设计
• 4.1.1 主要芯片介绍及其工作原理
• 4.1.2 二次电压调理电路
• 4.1.3 二次电流调理电路
• 4.1.4 一次电流调理电路
• 4.1.5 温度采样电路
• 4.1.6 实验结果与分析
• 4.2 数字信号调理电路设计
• 4.2.1 主要芯片介绍及其工作原理
• 4.2.2 PWM驱动信号以及故障信号
• 4.2.3 开关量信号调理电路
• 4.2.4 状态量信号采集电路
• 4.2.5 测试结果及分析
• 4.3 RS-485通信总线
• 4.3.1 RS-485总线系统结构
• 4.3.2 RS-485总线接口电路设计
• 4.3.3 RS-485总线输出电路设计
• 第五章 上位机监控系统的设计与实现
• 5.1 系统软件配置
• 5.1.1 iFix简介
• 5.1.2 iFix组态软件配置
• 5.1.3 数据库配置
• 5.2 监控画面的设计
• 5.2.1 安全组态设计
• 5.2.2 图形界面设计
• 5.3 基于OPC的iFix与S7的通讯
• 5.3.1 OPC应用
• 5.3.2 OPC通讯配置
• 第六章 监控系统实际运行
• 6.1 系统运行
• 6.1.1 开机及关机
• 6.1.2 主画面
• 6.1.3 高压整定参数
• 6.1.4 实时数据画面
• 6.1.5 实时和历史曲线画面
• 6.1.6 报警一览画面
• 6.1.7 报警历史画面
• 6.1.8 参数设置画面
• 6.1.9 低压控制系统运行画面
• 6.1.10 高压运行报表
• 6.2 系统参数说明
• 6.3 小结
• 第七章 总结和展望
• 参考文献