氣力除塵裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)

1、硯計(jì)與研究氣力除塵裝皿計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)一祝彥杰花軍，李歧，東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省木材采運(yùn)研究所哈爾濱木材防腐廠摘要本文在分析木材加工生產(chǎn)中木粉塵對(duì)工作人員及周圍環(huán)境的影響，分析變額調(diào)速技術(shù)控制除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提出氣力除塵裝置采用計(jì)算機(jī)控制的設(shè)計(jì)方案。這一技術(shù)的應(yīng)用既能提高除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行的效率。有效地改善工作區(qū)空氣質(zhì)盤，滿足生產(chǎn)工藝要求，又能取得顯著的節(jié)電效果，是一種理想的控制方式。關(guān)鍵詞木粉塵變頻調(diào)速除塵風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中圖分類號(hào)前言木材加工生產(chǎn)的切削干燥成型輸送物料等工序采用氣力系統(tǒng)輸送木片木材加工生產(chǎn)線上的篩選鋸邊砂光等工序都會(huì)產(chǎn)生大量粉塵和廢料。木粉塵會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生如下危害（l

2、）木粉塵雖然不會(huì)直接傷人，但對(duì)人的呼吸道和眼睛等器官會(huì)造成很大的危害，能夠引起工人們感染支氣管炎哮喘和肺氣腫等疾病，導(dǎo)致肺部組織的慢性纖維化肺心病心血管病等一系列病變，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致癌變。木粉塵如果彈入或飛人人的眼，會(huì)造成眼部傷害，影響正常操作，從而引起安全事故。）木粉塵還是最危險(xiǎn)的易燃物品之一，易引起火災(zāi)或爆炸。3）懸浮性木粉塵會(huì)增加生產(chǎn)設(shè)備的非正常磨損，縮短設(shè)備的壽命，增加維護(hù)成本，木粉塵對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)造成的危害和對(duì)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生的不利影響，應(yīng)引起足夠的重視。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，如何有效地改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，降低空氣污染，創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境，需要設(shè)計(jì)一套集木粉塵檢測(cè)除塵報(bào)警等多項(xiàng)技術(shù)于一體的氣

3、力除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)。在各工作點(diǎn)安裝粉塵電荷感應(yīng)探頭，實(shí)時(shí)采集空氣中粉塵環(huán)境因子和監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況，自主設(shè)計(jì)開發(fā)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，控制變頻器調(diào)控風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速風(fēng)量等條件，有效除塵實(shí)施自動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)氣力除塵系統(tǒng)的全自動(dòng)控制。木材加工除塵的實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)的作用除塵風(fēng)機(jī)是將木材加工中的木粉塵吸（吹）到除塵器中，從而達(dá)到消除生產(chǎn)車間粉塵污染的目的。它一旦不能正常運(yùn)行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能威脅到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的人身安全。長(zhǎng)期以來，不論開啟幾臺(tái)設(shè)備，木粉塵量的變化如何，均使除塵風(fēng)機(jī)全速運(yùn)行，而采用調(diào)節(jié)擋板開度，由于減少風(fēng)量的效果被阻力增大而抵消，這種方法設(shè)計(jì)的電機(jī)容量比實(shí)際需要高出很多，存在大馬

4、拉小車的現(xiàn)象，效率低功率損失大造成電能的大量浪費(fèi)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，節(jié)能降耗提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本，成為木材加工企業(yè)發(fā)展和提高競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。因此，從節(jié)約能源的角度，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，節(jié)能降耗，必須對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，能根據(jù)木粉塵量的變化及時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，達(dá)到最佳的除塵效果和最低的能耗。變頻調(diào)速技術(shù)l）基本原理變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸人頻率成正比的關(guān)系一式中轉(zhuǎn)速卜一輸人頻率一設(shè)計(jì)與研究電機(jī)轉(zhuǎn)差率電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。通過變頻器可任意改變電動(dòng)機(jī)工作電源輸出頻率從而達(dá)到任意調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，實(shí)現(xiàn)平滑的無級(jí)調(diào)速。）節(jié)能分析一般，風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸功率和風(fēng)量Q及風(fēng)壓之間有式

5、（的關(guān)系。由流體力學(xué)可知，風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻器進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)風(fēng)量下降到80時(shí)，轉(zhuǎn)速也下降到而軸功率將下降到額定功率的如果風(fēng)量下降到軸功率可下降到額定功率的當(dāng)然還需要考慮由于轉(zhuǎn)速降低會(huì)引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等。即使這樣，這個(gè)節(jié)能數(shù)字也是很可觀的，因此在裝有風(fēng)機(jī)的機(jī)械中，采用轉(zhuǎn)速控制方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，在節(jié)能上是個(gè)有效的方法。3）變頻調(diào)速器應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)以其優(yōu)越的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。尤其是在鍋爐系統(tǒng)和給水系統(tǒng)中，不但節(jié)能效果顯著，更重要的是提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)

6、定性安全性和控制精度。氣力除塵裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)車間內(nèi)氣力吸塵裝置時(shí)，首先應(yīng)該確定采用何種結(jié)構(gòu)型式的氣力吸塵裝置為宜，再根據(jù)車間的平面圖與斷面圖來布置氣流吸塵管道系統(tǒng)的位置（主管道分支管道風(fēng)機(jī)旋風(fēng)分離器料倉(cāng)等的位置一般在布置與設(shè)計(jì)氣流管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該考慮到如下的一些原則l）在各個(gè)與機(jī)床聯(lián)接的支管上均應(yīng)裝設(shè)閘門，以控制管道的開關(guān)，調(diào)節(jié)與節(jié)約風(fēng)量。各個(gè)三通管及彎管頭應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行制作，氣流管道必須嚴(yán)格密封，各個(gè)接頭的法蘭聯(lián)接必須緊密，應(yīng)盡量防止漏氣。）對(duì)于某些開動(dòng)率不高，且不易安裝吸料器的機(jī)床，也可不必安裝吸料器，可采取在車間內(nèi)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)布置若干個(gè)落地吸料口，并定時(shí)地將地面上積存的

7、散碎物料掃進(jìn)去吸運(yùn)走。風(fēng)機(jī)應(yīng)裝在生產(chǎn)車間之外，減少車間內(nèi)的噪音實(shí)在無法安裝在車間外時(shí)，應(yīng)采取減少噪音的措施，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。在風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口與氣流管道相連接的管段，應(yīng)該采用一段橡皮軟管（長(zhǎng)度為30厘米左右）加以連接，以避免風(fēng)機(jī)的振動(dòng)會(huì)帶動(dòng)整個(gè)氣流輸送管道系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。設(shè)計(jì)內(nèi)容系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)變頻器傳感器除塵風(fēng)機(jī)分析監(jiān)控軟件等組成（如圖整個(gè)系統(tǒng)按功能及結(jié)構(gòu)自上而下分為層監(jiān)控管理層控制層信號(hào)轉(zhuǎn)換及執(zhí)行層。引人人工智能控制技術(shù)，實(shí)時(shí)采集環(huán)境因素監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等與控制輸出相關(guān)聯(lián)，計(jì)算機(jī)和變頻器通過數(shù)字通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向通訊及系統(tǒng)集中數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)智能化如圖系統(tǒng)要具有數(shù)據(jù)采集與處理，鍵盤

8、輸人與顯示故障報(bào)警與處理控制通信等功能。為簡(jiǎn)化控制邏輯，現(xiàn)場(chǎng)直接根據(jù)機(jī)床的開關(guān)狀態(tài)控制變頻器的轉(zhuǎn)速，變頻器可以預(yù)設(shè)幾個(gè)速度點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所需風(fēng)量不同自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。各種參數(shù)設(shè)置要十分方便，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)粉塵的多少，可以及時(shí)調(diào)整各速度段點(diǎn)的風(fēng)量。系統(tǒng)工作后，工作現(xiàn)場(chǎng)條件應(yīng)大為改善。系統(tǒng)采用組態(tài)軟件的圖形開發(fā)環(huán)境，給用戶提供一個(gè)可視化的過程信息處理窗口。圖形應(yīng)用程序的核心是從數(shù)據(jù)庫(kù)訪問信息，為了直接顯示數(shù)據(jù)，提供了多樣性的鏈接方式。鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對(duì)系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫(kù)寫數(shù)據(jù)。同時(shí)，數(shù)據(jù)源不僅可來自數(shù)據(jù)庫(kù)，而且可以來自其他應(yīng)用程序或數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)傳輸

9、可以是雙向的。報(bào)警系統(tǒng)可用于生成，顯示存儲(chǔ)報(bào)警和信息，把加工生產(chǎn)中目前存在的故障，按故障發(fā)生時(shí)間任意排序，登記在數(shù)據(jù)庫(kù)中，在過程值超過用戶定義的極限值時(shí)，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警，向操作員通知有問題出現(xiàn)，要求操作員作出響應(yīng)。也可按鍵屏蔽報(bào)警聲音，未響應(yīng)的故障持續(xù)發(fā)出聲光報(bào)警，并用木工機(jī)床硯計(jì)與帶究紅色進(jìn)行閃爍指示。微。報(bào)警。在線式粉型系統(tǒng)塵測(cè)試儀計(jì)算機(jī)變電風(fēng)機(jī)溫濕度頻機(jī)轉(zhuǎn)速粉塵電荷感應(yīng)探頭圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖被系控探測(cè)頭輸入通道統(tǒng)微型對(duì)傳感器總計(jì)算機(jī)象線執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出通道常規(guī)外設(shè)圖計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成框圖預(yù)期效果氣力除塵裝置計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過在線式參考文獻(xiàn)粉塵測(cè)試儀獲得管網(wǎng)的粉塵含量，傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)向變頻調(diào)速器提供控制信號(hào)，經(jīng)比較運(yùn)算處理后，由變頻器改變電機(jī)的頻率和電壓，并輸人電機(jī)，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù)。這種調(diào)速方法不僅能夠提高工作效率，改善系統(tǒng)性能，而且具有控制方式簡(jiǎn)單，操作維護(hù)管理方便，節(jié)能效果顯著的特點(diǎn)。結(jié)束語(yǔ)氣力除塵裝置計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用既能提高除塵風(fēng)機(jī)運(yùn)行的效率，有效地改善工作區(qū)空氣質(zhì)量，滿足生產(chǎn)工藝要求，又能取得顯著的節(jié)電效果，是一種理想的控制方式。匯李維禮主編。木材工業(yè)氣力輸送及廠內(nèi)運(yùn)輸機(jī)械第二版中國(guó)林業(yè)工業(yè)出版社。蘿許立梓。程良倫等編著。工業(yè)控制機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（第一版）