专利名称：静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源控制电路，特别涉及一种静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路。
背景技术：
目前，恒流高压直流电源在静电除尘领域的应用越来越广泛，其运行都是靠手工操作来完成，而在现代化企业中，均需静电除尘电源能在上位机的监视下自动运行。为解决恒流高压直流电源自动运行问题，技术人员曾尝试用微机来控制该电源使其自动运行，然而这种控制方式仍存在诸多问题，如①.微机控制运行软件与上位机通常使用的集散控制系统(DCS)的控制软件无法兼容，使得由微机控制的自动运行电源无法应用到上位机集散控制系统(DCS)中；②.微机控制系统与上位机集散控制系统(DCS)之间的通讯无法解决；③.微机控制装置的稳定性差，从而限制了它的应用等。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，以控制恒流高压直流电源自动运行，且保证运行稳定可靠，并能与上位机良好地兼容和通信。
为实现上述目的，本实用新型提供一种静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，其特点是包括可编程控制器、N个输出继电器及相应的恒流组件，该可编程控制器设有模拟量输入端口、通信模块、中央处理器及开关量输出端口，恒流高压直流电源的运行数据经电量变换器接入该可编程控制器的模拟量输入端口，该可编程控制器的开关量输出端口经并联的N组输出继电器与相应恒流组件串联电路接入该恒流高压直流电源的输入端，中央处理器经通信模块与上位机形成通信关系，中央处理器与文本显示器相连。
所述恒流高压直流电源的运行数据包括该电源的输入电压、输入电流及输出电压、输出电流。
除尘器的烟气排放量中的粉尘浓度亦接入所述可编程控制器的模拟量输入端口。
所述可编程控制器还设有开关量输入端口，恒流高压直流电源运行的故障信号由该开关量输入端口接入所述可编程控制器。
本实用新型采用可编程控制器作为控制核心，控制恒流高压直流电源自动运行，并通过多样的控制方式，更为有效地保证了该自动运行功能的实现。同时本实用新型由于其可编程控制器具有良好的人机界面编程软件，能够与上位机集散控制系统的软件兼容，实现与上位机集散控制系统之间的通信。且该可编程控制器的运行故障率很低，使得本实用新型可控制恒流高压直流电源稳定可靠地运行。
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的电路接线图。
图2为本实用新型按照电流设定值或电压设定值方式控制恒流高压直流电源工作的工作流程图。
图3为本实用新型按照最佳工作点方式控制恒流高压直流电源工作的工作流程图。
图4为本实用新型按照火花率设定值方式控制恒流高压直流电源工作的工作流程图。
具体实施方式
本实用新型静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，采用可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)，作为控制核心，完成电源的自动运行功能，并能够与上位机集散控制系统(DCS)的软件兼容，实现与集散控制系统之间的通信。
可编程控制器集中了微机技术、电子技术及通信技术，其微处理器以存储指令执行逻辑、顺序、定时、计时与运算等功能，并能通过数字与模拟的输入输出模块，与各种加工机械或生产过程组成高度自动化的工业计算机控制系统。微型可编程控制器因其内部微处理器的高性能与高运行速度，成为真正使用在工业现场前端的直接数字控制器，并能通过串行通信网络与上位机集散控制系统连接。同时具有良好人机界面的可编程控制器编程软件并可与组态灵活的集散控制系统工控软件很好地兼容。
如图1所示，本实用新型静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，包括可编程控制器1、N个输出继电器K1～KN及相应的恒流组件2，其中可编程控制器1包括模拟量输入端口10，开关量输入端口11、通信模块12、中央处理器(CPU)13及开关量输出端口14。恒流高压直流电源的运行数据，即输入电压u1、输入电流i1及输出电压U2、输出电流I2，分别通过电量变换器3送至可编程控制器1的模拟量输入端口10。此外，除尘器的烟气排放量由粉尘浓度计测出的粉尘浓度亦送至可编程控制器1的模拟量输入端口10。这些数据作为电源自动运行的依据，经过中央处理器13运算、判断，由开关量输出端口14输出控制信号至输出继电器K1～KN，控制相应输出继电器K1～KN的通断，从而控制与该输出继电器K1～KN相连的相应恒流组件2运行的通断。该输出继电器K1～KN分别与其相应恒流组件2串联，所形成的N组串联电路并联后接入恒流高压直流电源4的输入端。该恒流组件2投运的多少决定了恒流高压直流电源4的输出电压的大小恒流组件2投运的个数增多，则输出电流增加，输出电压也随之增加。由此恒流高压直流电源4得以在控制电路的控制下自动运行。
本实用新型的可编程控制器1通过其通信模块12完成与上位机的通讯，其中央处理器13与文本显示器相连，该恒流高压直流电源运行数据的设定通过该上位机及文本显示器完成。该可编程控制器1的开关量输入端口11作为电源运行故障信号的输入端口恒流高压直流电源运行的故障信号，如门开关报警、过电压报警、欠电压报警、过氧报警及警戒油温报警等信号，通过开关量输入端口11送入中央处理器13，并可在上位机或文本显示器上显示报警。
根据本实用新型控制电路控制方式的不同，恒流高压直流电源4的自动运行具有多种可选工作方式电流设定值、电压设定值、最佳工作点、火花率设定值及粉尘浓度设定值等。
如图2所示，为本实用新型按照电流设定值或电压设定值方式控制恒流高压直流电源4工作时的工作流程图。一般，除尘器做为工艺环节，通气量稳定时，可以采用这种电流设定值或电压设定值方式控制恒流高压直流电源4在设定电流值或电压值后，恒流组件投入运行数量由电流值或电压值决定。工作时，首先设定电流值或电压值，并设定该设定值的偏差值ΔI或ΔU，其次可编程控制器1根据恒流高压直流电源4运行的输出电流值I2或输出电压值U2，判断该运行电流值或电压值是否到达电流或电压的设定值，若已到达，则延时，即恒流高压直流电源4以该电流或电压的设定值运行；若有偏差，则依所设定的偏差值调整升、降档，即控制输出继电器K1～KN开通个数的增加或减少以增加或减少投运的恒流组件2的个数调整电源运行电流值或电压值，直至该恒流高压直流电源4以电流或电压的设定值运行。
如图3所示，为本实用新型按照最佳工作点方式控制恒流高压直流电源工作时的工作流程图。根据除尘器的伏安特性，电压升高到达临界值后，呈负阻效应，当恒流高压直流电源4运行在临界值附近时，除尘效率最高，此时可选用最佳工作点运行方式。首先设定最佳工作点及其偏差范围，其次可编程控制器1根据恒流高压直流电源4运行电压值，将实际偏差与设定偏差范围相比较，依所设定的偏差值调整升、降档，调整恒流高压直流电源4以最佳工作点电压运行。
如图4所示，为本实用新型按照火花率设定值方式控制恒流高压直流电源工作时的工作流程图。首先设定火花率及偏差值，其次可编程控制器1根据恒流高压直流电源4运行电流或电压值i1、u1、I2、U2，检测其火花率，判断该火花率是否到达所设定的火花率，若已到达，则延时，即恒流高压直流电源4保持此时的运行状态；若有偏差，则依所设定的偏差值调整升、降档，即控制输出继电器K1～KN开通个数的增加或减少以使投运的恒流组件2的个数增加或减少，调整恒流高压直流电源4运行状态以调整火花率，直至恒流高压直流电源4运行中的火花率达到设定火花率。
当选用粉尘浓度测试仪时，可以选择粉尘浓度设定值方式控制恒流高压直流电源工作。根据烟气排放中的粉尘浓度控制该恒流高压直流电源4的运行，粉尘浓度高，恒流组件2投入的数量多。当根据粉尘浓度测试仪测试出的烟气排放中的粉尘浓度已达标，则可编程控制器1可根据这一数据减少输出继电器K1～KN开通个数以使投运的恒流组件2的个数减少，达到节能的目的；当粉尘浓度增加，则增加恒流组件2的运行数量。由此达到恒流高压直流电源4自动运行既达标又节能的目的。
本实用新型采用可编程控制器作为控制核心，控制恒流高压直流电源自动运行，并通过多样的控制方式，更为有效地保证了该自动运行功能的实现。同时，由于可编程控制器具有良好的人机界面编程软件，能够与上位机集散控制系统的软件兼容，实现与集散控制系统之间的通信。且可编程控制器的运行故障率很低，为千万分之一，使得本实用新型可控制恒流高压直流电源稳定可靠地运行。
权利要求1.一种静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，其特征在于包括可编程控制器(1)、N个输出继电器K1～KN及相应的恒流组件(2)，该可编程控制器(1)设有模拟量输入端口(10)、通信模块(12)、中央处理器(13)及开关量输出端口(14)，恒流高压直流电源(4)的运行数据经电量变换器(3)接入该可编程控制器(1)的模拟量输入端口(10)，该可编程控制器的开关量输出端口(14)经并联的N组输出继电器K1～KN与相应恒流组件(2)串联电路接入该恒流高压直流电源(4)的输入端，中央处理器(13)经通信模块(12)与上位机形成通信关系，中央处理器(13)与文本显示器相连。
2.根据权利要求1所述的静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，其特征在于所述恒流高压直流电源(4)的运行数据包括该电源(4)的输入电压u1、输入电流i1及输出电压U2、输出电流I2。
3.根据权利要求1或2所述的静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，其特征在于除尘器的烟气排放量中的粉尘浓度亦接入所述可编程控制器(1)的模拟量输入端口(10)。
4.根据权利要求1所述的静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，其特征在于所述可编程控制器(1)还设有开关量输入端口(11)，恒流高压直流电源(4)运行故障信号由该开关量输入端口(11)接入所述可编程控制器(1)。
专利摘要本实用新型涉及一种静电除尘恒流高压直流电源用可编程控制器控制电路，包括可编程控制器、N个输出继电器及相应的恒流组件，该可编程控制器设有模拟量输入端口、通信模块、中央处理器及开关量输出端口。恒流高压直流电源的运行数据经电量变换器接入所述模拟量输入端口，所述开关量输出端口经并联的N组输出继电器与相应恒流组件串联电路接入该恒流高压直流电源的输入端，中央处理器经通信模块与上位机形成通信关系，中央处理器与文本显示器相连。本实用新型采用可编程控制器作为控制核心，控制恒流高压直流电源的自动运行，且保证该运行稳定可靠，同时本实用新型能够与上位机集散控制系统的软件兼容，实现与集散控制系统之间的通信。
文档编号G05B15/02GK2639935SQ0321030
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月3日 优先权日2003年9月3日
发明者王治安, 李永香 申请人:上海安伏激光电子电气设备有限公司