一、PLC选型及系统硬件构成:
在PLC选型上，经过反复的对比，选用了德国SIEMENS公司的SIMATIC S7-200系列可编程序控制器。SIEMENS公司是世界上较大PLC制造厂家之一，其产品的可靠性是众所周知的。S7-200系列PLC提供了解决成套控制任务的能力和灵活性，具有功能丰富的指令集，高级的编程工具以及品种繁多的I/O模块，能满足各种行业的控制任务。S7-200系列PLC具有适用范围广，定时中断、自检功能、自定义故障中断服务程序、网络通讯功能等，使维护工作变得简单。CPU根据用户控制点数要求，确定具体型号规格。
作为生产工艺设备的低压长袋除尘器，可靠性是第一的。在系统控制程序中包括定时、定阻和混合的清灰控制程序；定时、料位的输卸灰控制程序；同时还有布袋除尘的在线检修控制程序。其中，低压控制系统主要有脉冲清灰、在线检修、振打与反吹、卸灰与输灰、温度检测与控制、破袋检漏以及其它监测措施等控制系统所组成。
2.1 脉冲清灰
脉冲清灰袋式除尘器是目前国内外应用最广泛的一种高效清灰袋式除尘器。脉冲清灰系统是袋式除尘器的核心，也是其技术的关键所在，其设计必须根据工艺的实际情况进行恰当的配置，这样才能保证除尘器高效的运行。我公司根据实际工况，采用PLC自动控制低压脉冲离线清灰，主要是定时、定阻和混合控制方式，我们多年来根据现场使用情况所总结出的经验，以定时为主，定阻、混合为辅的方式。
2.1.1定时清灰
定时离线清灰要求除尘器设计为多室组合的形式，实现逐室清灰，当某过滤室需要清灰时，首先要控制挡板使这个气室不再进行烟气过滤，即过滤室与主气流隔离开来，过滤室被隔离是通过设置在出气口的提升阀来实现的。采用定时离线清灰，可设置脉冲宽度和脉冲间隔时间。当除尘器工作一段时间后，滤袋外侧的灰层厚度增加，其阻力亦增大，此时应对滤袋进行清灰。脉冲清灰过程中，每台除尘器的每个过滤室上都设置了多个脉冲阀，以压缩空气为清灰动力，由PLC发出控制信号，依次触发各个脉冲阀，在瞬间释放低压空气。由于动能与势能的共同作用，由脉冲阀瞬间喷吹的低压空气，使相应等待清灰的一组滤袋突然膨胀和振动，抖落积附在滤袋外侧的灰尘，以恢复滤袋的除尘功能，使除尘器自始至终保持良好的工作状态。
2.1.2 定阻清灰
定阻清灰是通过在除尘器进出口的压差变送器来控制的，当压差变送器的检测值大于设定值时，则执行定阻自动清灰。
2.1.3 混合清灰
清灰的目的是清除布袋的灰尘，使布袋粉尘保持合适的厚度，除尘器有较高的除尘效率和较低的能耗。早期的除尘系统风量一般恒定，常用的清灰控制方式有定时清灰和定阻清灰。定时清灰是指按照预先设定的清灰周期和脉冲间隔控制清灰机构动作，属于开环控制，不考虑除尘器的实际阻力。若时间设置不合理，会使除尘效率太低或系统能耗太高。定阻清灰是根据除尘器实际阻力来控制清灰。通常设定一个目标阻力，当实际阻力高于目标阻力一定范围时开始清灰，直到实际阻力小于目标阻力一定范围时停止清灰。这种方式相比定时清灰实现了阻力的简单闭环控制，因此在风量恒定的除尘系统中应用较为广泛。由于本系统中采用了变频调速，除尘风量不再恒定，定时清灰和定阻清灰都不适用，经分析和试验，系统采用了定时定阻混合清灰控制策略。当运行压差小于设定值时，按时间设定启动清灰，当运行压差大于设定值时，则强行启动清灰程序。
除尘系统的压差值进入PLC的模拟量输入模块，当除尘系统投入正常运行后；PLC读取除尘系统的进出口压差信号跟预先设定好的参数实时比较来确定布袋是否需要清灰，使除尘器运行在最佳状态。
2.2 在线检修
除尘器正常工作是采用离线清灰，需要检修时可以分室进行而不影响除尘器整体的正常工作。
2.3 振打与反吹
振打清灰是除尘器的主要过程，其目的是防止灰斗的堵塞。振打周期对其影响也很大，其控制可分为手动振打和定时振打。在振打力度与均匀性都满足要求时，振打频率是否合理，对除尘器灰斗的堵塞影响极大。因此，选择合理的振打周期，将有助于更好地防止灰斗的堵塞。
2.4 卸灰与输灰
除尘器的卸灰方式可分为定时自动卸灰；高、低料位自动卸灰。我公司采用的是定时输卸灰和料位卸灰方式。所谓高料位卸灰指的是当低压控制系统检测到某一灰斗高料位信号时，延时一定时间后启动相应的卸灰装置；当料位低于低料位时停止相应的卸灰装置。为避免料位计损坏或误报而导致灰斗堵灰，又加入定时自动卸灰功能，以保证系统能够进行自动卸灰。在定时自动卸灰方式下，每个室顺序依次卸灰，循环工作，避免了多室同时工作，致使输灰机阻塞等现象的事情发生，有效的保证除尘系统的正常运行。
2.5 温度检测与控制
温度采集处理单元由温度传感器、热电阻全隔离信号调理器等组成。温度传感器采用铂热电阻Pt100，它将进出口烟气的温度信号转换为电阻值，经热电阻全隔离信号调理器转换成标准的4～20mA电流信号，送到PLC的模拟量输入模块中，供PLC分析处理用。
在生产工况稳定时进入除尘器的烟气温度在100～180℃之间。由于烟气进入除尘器的温度低于70℃时，容易造成烟气中粉尘粘在滤袋表面，形成一层不透气且不易清除的结块，使滤袋失效；而进入除尘器的烟气温度高于220℃时，会造成滤袋使用寿命降低或烧坏滤袋，因此，除尘器另设两只冷风阀，当进气温度达180℃时开始报警要求调整工况，同时控制打开一个冷风阀输入冷空气降温；当进气温度达200℃，同时打开两个冷风阀输入冷空气降温；此外，在设计中增加了旁路系统，主要是考虑系统生产时工况不稳定等因素导致入口烟气温度可能超过滤袋的允许范围，确保滤袋安全。在这时，要采取紧急措施，走旁路系统，避免影响整个系统的正常生产。
2.6 破袋检漏
操作人员发现超标报警后，将控制柜上的清灰选择转换开关扳至“0”位置，终止清灰控制程序，然后单击控制柜上的滤袋破损检测按钮，监控机向PLC发布检漏指令，PLC接到命令后启动除尘器检漏程序，使除尘器内提升阀按预定的节奏逐个依次关闭开启，如果当一个除尘室中的提升阀被关闭时，相应除尘器的排放浓度PD1明显减少，说明此除尘室中有破袋现象，PLC将向环保中心发送破损室号。可及时有效地发现哪个除尘过滤室有破袋现象，及时更换，保证整个除尘系统的正常运行。
2.7 监测措施
为了保证除尘系统的正常运行，提高除尘效率，节省能源，在系统上设置一些必要的仪表监测措施，设计有除尘器进出口压差；除尘器进、出口温度以及风机的一些检测点（风机轴承、电机轴承、定子温度，风机进出口烟气压力、风机轴承振动、冷却水压力、压缩空气压力等）。
三、操作说明:分主控室操作及现场操作，主要在PLC主控室操作，现场操作主要在调试及维修期间进行操作。
1．PLC主控柜清灰控制：三档选择按钮选在手动控制方式时，则PLC主控柜上有两个旋钮及两个按钮都处于工作状态，可以控制提升阀开关、旁路阀开关、脉冲喷吹、故障复位。
2．当控制提升阀、旁路阀开关时，PLC主控柜上有相应的动作指示（灯）,若工作发生故障，有相应的故障报警指示（灯）。
3.按下脉冲喷吹按钮，及现场所有脉冲阀将依次喷吹一次。想要继续喷吹即可再按一下，每按一下即脉冲阀依次喷吹一次（若系统处于脉冲喷吹时，则此按钮不处于工作状态，按此按钮将失效！）
4．当系统发出任一报警信号时，操作人员想要停止系统喷吹，即可按下故障喷吹按钮，方便人员去现场维修！
5.三档选择按钮选在自动控制方式时，则PLC主控柜上有两个旋钮及两个按钮都将失效，自动控制采用压差(定阻)控制方式， PLC主控柜上有一总差压仪表，显示为实际值，再此仪表上可设定差压值，当达到设定的压差值时（800~900Pa），系统将开始清灰。如果一次清灰后除尘器阻力仍然高于设定值，清灰继续进行。如果在清灰过程中，除尘器阻力降低到设定值以下，清灰工序在完成一个周期后才停止，直到除尘器阻力超过设定值，开始下一次清灰工序。此清灰程序的执行由主控柜（PLC低压柜）直接进行控制。
6.三档选择按钮选在定时控制方式时，则PLC主控柜上有两个旋钮及两个按钮都将失效， PLC主控柜上有一定时仪表，显示为时间实际值，定时控制：选择开关选定 “定时”位置，系统满足定时控制条件后，系统将开始自动清灰一周，当下次再满足定时控制条件后，系统又开始喷吹一周，如此反复进行。
PLC主控柜仪表及触摸屏操作：
仪表PLC主控柜共有6个仪表，为1—8＃差压、进风口温度、总差压、定时。
I. 1—8＃差压：显示1、2、3、4、5、6、7、8仓室内的压差，根据此压差可以观察每个仓室的运行情况。
II.进风口温度：显示进风口处的烟尘温度。
III.总压差：显示进风口与出风口之间的压差，根据此仪表可设定定阻喷吹控制方式。
IV.定时：在用定时喷吹控制方式时，可根据该仪表进行时间设定。b.除尘器的清灰工序可以由操作人员在现场手动启动。通过现场操作箱进行现场操作。在喷吹现场柜上有一自动/手动旋钮，当打在自动上即PLC主控柜上的操作有效，就地其他旋钮操作无效。若打在手动上，则PLC主控柜上的操作无效，就地其他旋钮操作有效，在此时选择柜体面板上的任一旋钮将处于工作状态，有8个气包喷吹选择按钮，当任一一个按钮处于开的位置，即该气包就进行喷吹（在气源压力允许的条件下，可多个气包同时喷吹），有四个提升阀开关旋钮，两个旁路阀开关旋钮。 一个电源指示，一个急停按钮，当想关闭现场电源，可按下此按钮。
除尘器的操作：启动后，滤袋表面会形成布粉层，除尘器就会在在线状态下进行清灰程序。通常，除尘器性能的最佳显示就是除尘系统的压力降。特别是除尘器单个过滤室的压力降是滤袋状况的最佳显示，压力降的突然升高或降低即意味着滤袋的堵塞、泄漏、阀不动作、清灰系统失灵或灰斗积灰过多。处于对滤袋的保护，每个过滤室的压力降最高不得超过900Pa。
1、滤袋的清灰：a）脉冲袋式除尘器的脉冲清灰控制采用手动和自动两种方式，可相互转换。自动控制采用压差(定阻)和定时两种控制方式，可相互转换，压差检测点分别设置在除尘器的进出口总管处，当达到设定的压差值时（800~900Pa），除尘器各室依次进行脉冲喷吹清灰，清灰程序的执行由主控柜（PLC低压柜）直接进行控制。b）定时控制：选择开关选定“自动”“定时”位置，系统满足定时控制条件后，1#室清灰指示灯亮，开始喷吹，依次完成所有仓室的清灰工作后进入下一周期，周期结束后再从1#室开始清灰工序。c）定阻控制：选择开关选定“自动”“定阻”位置，当除尘器差压达到设定值时，开始清灰工序： 1#室清灰指示灯亮，开始喷吹，喷吹结束后，间隔5S后下一仓室进行工作，依次完成所有仓室的清灰工作。如果一次清灰后除尘器阻力仍然高于设定值，清灰继续进行。如果在清灰过程中，除尘器阻力降低到设定值以下，清灰工序在完成一个周期后才停止，直到除尘器阻力超过设定值，开始下一次清灰工序。
2．除尘器的关机：用PLC关闭除尘器，除尘器提升阀会关闭，再手动关闭进风口调节阀（注意：在滤袋清灰过程中或灰斗中还有积灰时，不能关闭输灰系统）
3．再对除尘器内部进行检查或维修时必须悬挂标记，防止有人员突然打开。
4.当除尘器的关闭时间超过48小时时，以下步骤请：
☆关机后，清除除尘器过滤室中的烟气，因为烟气中含有很多的水汽和其冷凝气体。
☆在除尘器冷却前对滤袋进行3-5次清灰。
☆将灰斗内的灰尘完全清空。
☆关闭输灰系统。
☆开动引风机，用一个小时左右的时间对除尘器清理。
☆关掉引风机。
☆进入过滤室前先使用排风机通风，检查完毕后及时关闭各检查门。
四、应用与维护
由于采用了先进的PLC，系统控制结构更为合理，控制性能明显提高，系统获得了更大的可控性和可扩展性。同时结合先进的控制算法，使得布袋使用寿命明显增长，气源的利用率得以提高，整个系统的运营成本大幅下降，这一切使得布袋除尘器在工业领域具有了更加光明的应用前景。
4.1 控制方式
除尘系统控制柜体设备与现场设备的距离较远，一般需两地控制。因此，我们增设了就地现场操作箱，便于设备的调试与检修；就地现场操作包括除尘系统上的所有提升阀、脉冲阀、螺旋输灰电机、卸灰阀以及振打器等等。当设备切换至远程状态时一般为PLC自动控制和计算机操作，无需人员干预。
4.2 低压控制柜可靠性设计
应用于工业现场的控制设备，提高其可靠性水平是十分必要的，低压控制设备的可靠性设计涉及电器元件的选型、程序编制、结构和总体设计等各个方面。我们在低压程控柜的设计过程中采用了屏蔽、隔离、接地、风冷等多项可靠保证措施，大大提高了设备的可靠性水平。
4.3 控制系统维护
PLC对物理环境要求高，保证通风与散热。PLC工作环境温度为0～40℃，环 境温度较高时，应打开PLC柜顶部的冷却风扇，以使得PLC工作在适当的环境； 控制柜安装场所不得有剧烈震动，不得有导电、易爆炸、有腐蚀的气体尘埃、相
对湿度不得超过85％、更不得有凝结水，否则必须加相应的防范措施。
五、系统特点
5.1 控制系统采用国外先进PLC产品，可靠性高、通用性强；
5.2 控制系统采用了模块式组合结构，并集开关量控制和模拟量控制处理于一体，使用方便，维护量少；
5.3 控制系统对除尘器清灰、输卸灰、压差、温度等运行参数能实时监控；并可以与中心计算机实现远程通讯，进行远程控制。