控制系统组成及作用机制分析

除尘系统工艺过程中包括除尘器、阀门、振动器、灰尘输送装置以及风机等机械设备，它们常常要根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开、停。例如，钢厂电炉袋式除尘器中的清灰、卸灰和输灰设备要根据现场工艺条件按预定的时间、程序、周期运行。在电厂电除尘器中的振动、卸灰和排灰也要在一定的时间顺序进行。在自动调节系统中，这种调节、控制方式称为程序调节，我们常常称其为顺序逻辑控制。另外，含尘气体除尘工艺过程同其他工艺过程类似，需要在一定的流量、温度、压力和差压等工艺条件下进行。但是，由于种种原因，这些数据总会发生一些变化，与工艺设定值发生偏差。为了保持参数设定值，就必须对工艺过程施加一个作用，以消除这种偏差而使参数回到设定值上来。例如，转炉煤气除尘系统中炉口微差压需要控制在一定的范围内。类似这样的控制方式在自动调节系统中称为定值调节，我们常常称之为闭环回路控制。

1.自动控制系统的组成

在工业自动控制过程领域中，任何自动控制系统都是由对象和自动控制装置两大部分组成。

所谓对象，应是指被控制的机械设备。在除尘系统中，如阀门、振动器和输灰电动机等，都是被控制的设备，即对象。

所谓自动控制装置，就是指实现自动控制的工具，归纳起来可以分为以下4类。

（1）自动检测装置和报警装置 它是在除尘设备运转过程中，对设备中的各个参数自动、连续地进行检测并显示出来。只有采用了自动检测，才谈得上工艺过程的自动控制。

自动报警装置是指用声、光等信号自动地反映生产过程的情况及除尘设备运转是否正常情况的一种自动化装置。

（2）自动保护装置 当设备运行不正常，有可能发生事故时，自动保护装置能自动地采取措施，防止事故的发生和扩大，保护人身和设备的安全。实际上自动保护装置和自动报警装置往往是配合使用的。(www.xing528.com)

（3）自动操作装置 利用自动操作装置可以根据工艺条件和要求，自动地起动或停止某台设备，或进行交替动作。

（4）自动调节装置 在除尘过程控制中，有些工艺参数需要保持在规定的范围内，如转炉煤气除尘系统中，炉口微差压控制在-20～20Pa之间。当某种情况使工艺参数发生变化时，就由自动调节装置对生产过程施加影响，使工艺参数恢复到原来的规定值上。

上面讲的4类自动化装置功能都可以在可编程序控制器中完成，因此，测量仪表、监控系统和被控设备，即组成了现代除尘系统运行的自动化系统。

2.输入、输出点

在自动控制时，我们常常用到输入、输出点的概念。

在大中型除尘控制系统中采用一定数量的自动检测仪表，这些仪表的输出信号都送入了由PLC和计算机组成监控系统进行显示、储存、打印、分析等。此外，PLC和计算机控制系统还可发出信号（通常是4～20mA或1～5V）来控制某些连续动作装置，如阀门等。这种连续的信号，我们称之为模拟信号。来自于在线检测仪表的模拟信号进入PLC和计算机系统，我们称之为模拟量输入信号；从PLC和计算机发出的模拟量信号，我们称之为模拟量输出信号，通常用它来控制某些调节阀门。还有另一种状态信号，如控制输灰机运行或停止，这种信号我们称之为开关量输入信号。开关量输入信号通常是从按钮、限位开关和继电器辅助触点上取得，一般都是无源触点。从PLC系统发出的用于控制设备运行或停止的信号，我们称之为开关量输出信号。开关量输出信号通常用来控制接触器、继电器、电磁阀和信号灯等，使它们按照我们预先编制的程序对设备进行控制和显示。

由此可以看出，一个除尘系统输入、输出点的多少反映了该系统的规模大小。当然，输入、输出点的多少除了与处理能力有关外，还同处理工艺、设计思路、被控设备不同和对自动化要求的程度等因素有关。但是，除尘系统的控制过程都有一个共同的特点，就是开关量多，模拟量少，以逻辑顺序控制为主，闭环回路控制为辅。因此，PLC在除尘系统控制中得到了广泛的应用。