铝厂电解烟气净化PLC自动控制系统概述

        电解烟气净化系统工作原理是对电解烟气采用氧化铝吸附干法净化技术处理。利用氧化铝对氟化氢的吸附性，使烟气中的氟化氢由气相进入固相，再通过布袋除尘器实现气固分离，同时去除氟化物和粉尘达到烟气净化的目的。而电解烟气净化PLC控制系统是将系统设备各种状态开关量信号输入到PLC输入模块，经PLC CPU模块滤波、分析、判断、运算、处理，通过输出模块按照操作人员选择的工作方式和预先设定的时序控制程序控制布袋除尘器反吹风机的启停和电控气缸阀的通断，有害烟气均匀进入到每个过滤单元，与氧化铝在极短时间内均匀混合。烟气中的氟化氢与氧化铝发生化学吸附反应，反应后的载氟氧化铝随气流向上通过单元滤袋过滤时被阻留，实现气固分离，由反吹工作风进行自动反吹清灰尘，尘粒被抖落到漏斗内，经沸腾床流态化由溢流口排出，除尘器收下的载氟氧化铝一部分作为循环氧化铝加入到反应器内继续参加反应，另一部分由风动溜槽、气力提升机输送到载氟氧化铝料仓供生产使用。干净的气体则由排烟风机抽出送入烟囱排入大气。这样就将先进的PLC可编程控制技术同烟气净化工艺有机地结合起来，从而实现了电解烟气净化过程的程序控制，达到了去除氟化物和粉尘的烟气净化目的。

        电解烟气净化控制的具体工作方式有三种，分别是压差、手动、定时工作方式。压差工作方式是当有害烟气由布袋除尘器中间入口经气流分布板均匀进入到过滤单元，烟气中的氟化氢与氧化铝发生化学吸附反应，反应后的载氟氧化铝随烟气单元滤袋过滤被阻留，滤袋进出口压力达到一定压差后，由PLC按预先设定的控制程序进行自动反吹清灰操作。手动工作方式是由操作人员根据有害烟气经过布袋除尘器的实际工作情况手动控制反吹风机启动、停止。由PLC按预设程序进行反吹清灰。定时工作方式是PLC按预设的定时程序控制反吹风机的启动、停止，进行反吹清灰操作。

典型工程实例

PLC过程控制系统在铝厂电解净化车间的应用

电解烟气净化PLC自动控制系统

        工程名称：某铝业有限责任公司四期技改工程

        烟气净化自控系统技术要求

        设备名称及数量：微机自动化装置一套

        工作环境

该设备是在氧化铝粉尘、高温熔盐、大电流、强磁场及HF烟气环境下工作。

        PLC的通用技术要求

该系统的PLC可编程序控制器须具有性能优、易扩展、工作可靠，易于组态和编程等优点，并能提供标准通讯接口（RS-485或RS232）和DH+通讯口或以太网接口。

PLC控制器选用美国AB公司SLC500系列PLC。

        计算机系统的技术要求

        过程监控机应选用研化工控机，配置为：P41.7G/80G/256M/DVD/声卡/音箱/飞利浦21寸液晶显示器。

        计算机系统要求为WINDOWS-XP操作系统：全中文界面，人机对话界面友好。

        上位监控系统软件选用美国GE Cimplicity 或iFIX3.0HMI 产品，要求为700点开发版。

        PLC柜、操作台技术要求：PLC柜、操作台为数控加工、开孔，颜色一致。

        系统功能及要求

        本期净化系统有10台布袋除尘器，根据图纸中各信号的要求，数量组成一套完整的包括自控电源在内烟气净化自控系统。包括程序编制与调试、投入运行、操作维修人员培训和服务。

        上位软件性能可靠，界面友好，全中文化。

        该系统采用上位机实现与PLC间通讯，实现在线编程，参数修改、数据采集、信号监控、故障报警、动态显示净化系统的工艺流程

        PLC控制系统输入/输出点数：

电解烟气净化自控系统PLC系统：AI点：56。DI点：45。DO点：210 I/O点预留10%余量。

电解烟气净化用电设备PLC系统：AI点：12。DI点：120。DO点：72 I/O点预留10%余量。

操作监视

系统将监视全部过程参数，监视PLC系统I/O设备、组件在系统中的状态。故障发生时，通过CRT显示并发出声、光报警。

        现场测控

系统I/O接口能接受多种控制、检测变量，具有常规PID、串级控制等多种复杂控制和内部运算。

        打印输出

        超限报警

        系统设计

        系统组成

系统硬件由操作员站/工程师站计算机、微机网络、PLC系统、现场I/O单元、UPS稳压电源等组成。系统组成逻辑柜图如下：

        微机网络系统

        工程师站/操作员站

        PLC系统

        数据采集模块

        闭环控制

        电源

        人机界面

        网络接口（DH+）

本公司承担此项目的优势

        电解烟气净化控制系统部分设计院只提技术要求，不提供软件柜图；本公司承担控制系统设计，硬件设备装配、成套、软件编程、现场安装、系统整体调试，最终完成交钥匙工程；同时向需方提供净化控制系统部分的全套图纸。

        每个布袋除尘器上的10个电控气缸阀是按照一定周期和时序工作的，动作频繁；本公司将用于控制电控气缸阀的PLC数字量输出模块由原来的继电器输出型改为双向可控硅输出型。因为继电器型是有触点的，受动作次数寿命限制，而双向可控硅型是无触点交流开关，没有动作次数寿命限制，虽然价格稍高（相同输出点数模块约高30%），但大大提高了设备自动控制的可靠性和使用寿命。

        本系统具有除尘器入口烟气总管压力恒压闭环控制，各个布袋反吹风恒差压控制等功能。

        所有的流化、气提、排烟等风机均可在上位机界面上进行软启停操作，控制。

        系统所有设备的运行状态均可在上位计算机界面上监视，显示。