在中国铝业山东分公司淄博凯鹏公司高科工贸有限责任公司新建5#煤粉磨工程中，选用了中钢集团武汉安全环保研究院（以下简称安环院）的专利产品―高浓度煤粉布袋收尘器，该收尘器原配套有先进的PLC控制系统，但由于收尘器只是整个工艺流程中的一个生产设备，而整个流程为DCS控制，且流程中由德国进口的转子秤也配套有PLC控制系统，为避免多种PLC与DCS通讯造成接口和调试困难，经与安环院技术人员协商，决定将布袋收尘器的PLC系统去掉，改为由DCS系统完成。

1  控制要求

    (1)  该布袋收尘器共有54个清灰脉冲电磁阀，分两列布置，两列相对应的阀同时喷吹清灰，即每次有两个脉冲阀同时动作，清灰顺序由左至右逐个喷吹。喷吹分定时和定压差两种形式，且可任意转换。

    •  定时控制方式：从第1对阀开始，依次逐对清灰至第27对阀，等待一段时间后再开始下一轮喷吹，要求每一对阀开时间、间隔时间及周期时间均可调。

    •  定压差控制方式：当此收集器进出口压差达到设定值时，脉冲阀从第1对阀开始启动，直至第27对阀关闭，开始等待，当压差再次达到设定值时，再开始下一轮清灰，要求每一对阀开时间、间隔时间及压差限均可调。
(2)  对收集器进出口温度、灰斗温度、料位进行监视报警。

2  实现方案

    (1)  本工程全系统采用了北京和利时系统工程股份有限公司的MACS系统，共有六种编程语言，由于第一个控制要求是一种典型的顺序控制，所以最终采用了顺控图和ST语言相结合的方式来实现，下面加以重点阐述。

    由于顺控图程序是由条件和执行体构成的，所以设置了六个可操作变量，即启动/停止定时方式、启动/停止定压差方式、阀开时间、间隔时间、周期时间及压差限作为条件，开停每一对脉冲阀的动作作为执行体，对于执行体中的动作，采用ST语言来实现。对以上六个变量，分别给其分配位号为R10A、R10B、D1、D2、D3、PD，对每一个阀门以V带阿拉伯数字表示，即V1~V54。

    顺控图如图1所示。首先判断定时方式是否启动，即R10A=1否：若R10A＝1，则启动定时方式，判断周期时间D3到否，不到即等待，如到即执行第1个执行体，然后判断间隔时间D2到否，D2到则启动第2个执行体，不到即等待，如此循环直至第27个执行体执行完毕，再返回重新开始；如R10A=0，则继续判断定压差方式启动否，即R10B=1否，若R10B＝0，则返回开始状态，若R10B＝1，则启动定压差方式，首先判断收尘器出口压力P1与入口压力P2之差大于PD否，如小于即等待，如大于则执行第1个执行体，然后判断间隔时间D2到否，D2到则启动第2个执行体，不到即等待，如此循环直至第27个执行体执行完毕，再返回判断R10B=1否，这样就完成了定时与定压差方式的判断流程。
 
    对于执行体中的动作，由于每一对阀的操作要求都一样，所以只需改变阀门位号即可，以第1个执行体中动作为例，首先开启V1,V28，然后调用阀开时间D1，D1到后再关闭阀门，然后再调用间隔时间D2，转入顺控程序的条件判断中。而第2个执行体中，除将V1,V28分别改为V2,V29外，其他不变。第1个执行体程序如下所示。

    LD       TRUE,    *读取强制真值*
    ST        V1,      *赋给变量V1,即开启脉冲阀V1*
    LD       TRUE,    *读取强制真值*
    ST        V28,     *赋给变量V28,即开启脉冲阀V28*
    CALL     D1,      *调用阀开时间，即延时D1*
    LD       FALSE,   *读取强制假值*
    ST       V1,       *赋给变量V1,即关闭脉冲阀V1*
    LD       FALSE,   *读取强制假值*
    ST       V28,      *赋给变量V28,即关闭脉冲阀V28*
    CALL    D2,       *调用间隔时间，即延时D2*

    (2)  对于第二个控制要求，只需将现场热电阻和音叉料位开关信号引入DCS系统相应模块即可，本文不再赘述。

3  须注意的几个问题

    (1)  速度：为保证清灰时压缩风的冲击力，要求喷吹用的脉冲电磁阀阀开时间在50~100ms之间可调，这就要求DCS必须在50ms之内执行完这一段程序。笔者的作法是把上述脉冲阀清灰程序单独作为一个任务，并将其扫描周期定为50ms，而将其他检测控制程序作为一个任务，扫描周期定为500ms，这样一来，就用DCS的多任务特性解决了这个问题。

    (2)  负载能力：由于所使用的脉冲电磁阀为24V直流线圈，在开停瞬间会有拉弧现象，电流增大，因此，对脉冲电磁阀的开停控制需加中间继电器加以隔离放大。

4  结语

    经过以上改进，将布袋收尘器的自动控制完全融入了整个工艺流程的DCS控制系统中，避免了DCS与PLC的重复投资，同时也减少了系统的检修维护工作量，可谓一举两得，目前，该布袋收尘器已在该公司正常运行一年多，出口含尘量一直稳定在50mg/Nm3以下，效果良好。