火電廠靜除塵器電氣控制設(shè)計(jì)

1、山東華宇工學(xué)院山東華宇工學(xué)院高職畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱 火電廠電除塵系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì)專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級(jí) 2014級(jí)4班 學(xué) 號(hào) 20142080436 姓 名 張 銘 指導(dǎo)教師 趙興娜 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 火電廠電除塵系統(tǒng)電氣控制設(shè)計(jì) 專業(yè)： 機(jī)電一體化 姓名：張銘 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作起止時(shí)間： 2016.4-2016.6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容要求：本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為中心，設(shè)計(jì)出一種單片機(jī)的電除塵系統(tǒng)控制裝置，此電除塵控制裝置能使除塵效率相比傳統(tǒng)除塵器有較大提高，可靠性和安全性都有顯著提高，同時(shí)節(jié)能效果出眾。電網(wǎng)電壓通過采樣電路AC|DC轉(zhuǎn)換，

2、再經(jīng)A|D轉(zhuǎn)換。 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一、課題設(shè)計(jì)（論文）目的及意義本課題針對(duì)傳統(tǒng)的靜電除塵器的缺點(diǎn)和不足對(duì)除塵控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造原則利用新的設(shè)計(jì)方法，針對(duì)當(dāng)前除塵設(shè)備的問題進(jìn)行改造，使改造后的系統(tǒng)不僅除塵效率有較大提高，可靠性和安全性都有顯著提高，同時(shí)更加的節(jié)能。本文主要完成的工作:1、熟悉靜電除塵工作的過程。2、熟悉現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的測(cè)量檢測(cè)方法。3、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)分析論證后確定設(shè)計(jì)方案。4、完成該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。5、實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)的各種功能。6、按照規(guī)范要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。8應(yīng)具備的條件：個(gè)人計(jì)算機(jī)及相關(guān)資料和軟件。二、課題設(shè)計(jì)（論文）提綱（1

3、）系統(tǒng)方案的比較與選擇方案一：利用單片機(jī)的電除塵系統(tǒng)控制裝置。方案二：基于STC89C52單片機(jī)的電除塵控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（2）理論的分析與計(jì)算1.測(cè)量與控制方法2.理論計(jì)算（3）電路與程序設(shè)計(jì)1.檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)2.總體電路圖3.軟件設(shè)計(jì)與工作流程圖（4）系統(tǒng)調(diào)試1.單片機(jī)的電除塵控制系統(tǒng)2.提高精度的方案與系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.測(cè)量結(jié)果（5）創(chuàng)新發(fā)揮（6）設(shè)計(jì)結(jié)論三、課題設(shè)計(jì)（論文）思路、方法及進(jìn)度安排思路方法：利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)樓的模擬、數(shù)字設(shè)備進(jìn)行硬件檢測(cè)模擬。進(jìn)度安排：第一周：選題方案論證，采購(gòu)元器件。第二、三周：可行性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行軟硬件模擬。第四周：安裝調(diào)試第五周：寫畢業(yè)論文四、課題設(shè)計(jì)（論文）參考

4、文獻(xiàn)；1 何新龍，周懷春，於正前：火屯廠靜電除塵器故障診斷專家系統(tǒng)軟件開發(fā)，自動(dòng)化與儀器儀表，2008年第6期2 陳光軍：環(huán)保靜電除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電子測(cè)量技術(shù)，2010年第三期3 崔志永古青電除塵高低壓控制系統(tǒng)改造水利電力機(jī)械2006.9：59-614 孫廣東石磬.劉賀平.靜電除塵器高壓供電智能控制系統(tǒng). 2009.5：41-465IGallimbertiRecent advancements in thephysical modeling of electrostatic precipitatorsJournal of Electrostatics2007.9： 43606 JM Fuerte

5、sa HerreraaCommunication system for a distributed Intelligent controllerMicroprocessors and Micro systems，2010：89937 張吉慶黃瑞電除塵器電場(chǎng)閃絡(luò)原因分析及改進(jìn)吉林電力2012.2：36-388 陳正吳為麟高壓電除塵智能控制器的開發(fā)實(shí)用節(jié)能技術(shù)2009.11：31359 manjrekar MD，Steimer PK，Lipo TA，Hybrid multilevel power Conversionsystem，a competitive solution for high-po

6、wer applicationsJ，IEEE trans on ind applicat2010：364210 鄭振祥電除塵器供電系統(tǒng)主回路參數(shù)設(shè)計(jì)電力環(huán)境保護(hù)2007.6： 8-1111 薛永元于英虎電除塵器振打裝置及其最佳運(yùn)行河北理工學(xué)院學(xué)報(bào)2008，10：25-3012 Ye Zhang，Yong Jin Kim，Tai Gye Lee，Pratim BiswasExperimental and theoretical studies of ultra-freeparticlebehavior in electrostatic precipitators Joumal of Electr

7、ostatics2006，4：485513 NorbertKlippelIdentification Of Optimal Parameters for Pulsed Energization Of ESPsCISESP Proceedings of the Eighth International Conference on Electrostatic Precipitation，Birmingham，UK，2008：1841 9114 王曉芳，邵守杰：電除塵器的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)，第22卷，第五期，2008年9月15 連銀銀：關(guān)于電除塵效率低的分析與處理，內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2010

8、第18期16 史文慧,文華電除塵新型供電裝置的研究工程技術(shù)2007.1：232517 鄭振祥電除塵器供電系統(tǒng)主回路參數(shù)設(shè)計(jì)電力環(huán)境保護(hù)2012.6：8-11單片機(jī)的水塔水位自動(dòng)控制裝置摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,工業(yè)化和現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,工業(yè)粉塵排量也日益增加,大氣污染也變得越來越嚴(yán)重。隨著人類環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),除塵也越來越為人們所重視。電除塵控制器器以除塵效率高、能耗低、占地面積小、可處理大煙氣量氣體等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于電力、冶金、建材、等行業(yè)。本文正是在這種背景下設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為核心的電除塵控制系統(tǒng)。 由于在過去的電除塵電氣控制系統(tǒng)中,是高,低壓分開控制系統(tǒng)即細(xì)化為高壓供電控制和低壓控制

9、兩個(gè)系統(tǒng),也就是兩個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)。由于高、低壓控制系統(tǒng)功能互相獨(dú)立,互不影響,因此,高低壓系統(tǒng)的構(gòu)成可根據(jù)用戶要求靈活調(diào)整。但高、低分開控制系統(tǒng)割裂了高低壓控制系統(tǒng)之間工作過程中的聯(lián)系,使得此類系統(tǒng)的性能提高受到約束。所以本文依據(jù)電除塵工作原理,提出了一種基于單片機(jī)的電除塵高低壓一體化控制器。本文完成了對(duì)高低壓一體化電除塵控制器的硬件和軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)過程,并進(jìn)行了硬件、軟件的調(diào)試。關(guān)鍵詞：電除塵；單片機(jī)；數(shù)據(jù)采集目錄第一章 緒論81.1 引言91.2 電除塵器的發(fā)展9第二章 電除塵基本原理112.1 氣體的電離122.2 電暈放電132.3 粉塵粒荷電132.4 振打清灰142.5 電除塵基

10、本過程142.6 小結(jié)14第三章 高壓供電設(shè)備153.1 高壓供電整流設(shè)備153.2 自動(dòng)調(diào)壓控制器163.1.1飽和電抗器調(diào)壓自動(dòng)控制器163.1.2可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器173.3 小結(jié)17第四章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)184.1 單片機(jī)介紹184.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路194.3 GP2Y1010AU0F 灰塵傳感器204.4 A/D轉(zhuǎn)換電路234.4 按鍵電路244.5 顯示電路254.6 振打裝置控制254.7 報(bào)警電路設(shè)計(jì)284.8 系統(tǒng)總體原理圖設(shè)計(jì)28第五章 軟件總體設(shè)計(jì)305.1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖305.2 粉塵濃度采樣設(shè)計(jì)流程圖31結(jié)論32致謝33參考文獻(xiàn)34第一章 緒論1.1

11、 引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，空氣污染現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。空氣污染物的主要排放源有電力、冶金、煉油、煉鋼和化工等工業(yè)。這些排放的工業(yè)廢氣中含有大量粉塵顆粒物，一方面會(huì)造成空氣污染、對(duì)人體健康造成危害，另一方也造成了貴重金屬的流失。在21世紀(jì)的今天，環(huán)保已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要指標(biāo)之一，可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。因此，對(duì)工業(yè)廢氣排放出來的粉塵進(jìn)行有效的控制與防治，是大氣環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)全世界每年向大氣中排放的污染物高達(dá)6億噸，其中粉塵的含量達(dá)到了16。煤炭加工、發(fā)電廠、電力部門、冶金行業(yè)、大型煉油廠、石油化工等工業(yè)都是粉塵的排放源。工業(yè)粉塵不僅會(huì)危及人類

12、健康，而且會(huì)造成貴重金屬的流失。目前，常用的除塵技術(shù)種類主要有以下幾類：旋風(fēng)除塵、濕法除塵、靜電除塵、過濾除塵等，而高壓靜電除塵器（ESP）在這些除塵技術(shù)中獨(dú)樹一幟，它以除塵高效、智能化、維護(hù)簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，而占據(jù)了廣闊的市場(chǎng)。靜電除塵作為治理大氣污染的重要手段，目前大多數(shù)企業(yè)采用的靜電除塵裝置是采用晶閘管調(diào)壓的供電系統(tǒng)。隨著國(guó)家環(huán)保要求的不斷提高，對(duì)企業(yè)的廢氣排放要求也隨之提高。當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人民的生活水平提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也隨之提高，作為控制大氣污染的主要設(shè)備一一除塵設(shè)備，面臨巨大的發(fā)展機(jī)遇。1.2 電除塵器的發(fā)展 從18世紀(jì)開始，靜電開始走入科學(xué)家們的視野，隨后有人提出并

13、使用了靜電除塵的概念，并指出電可使煙氣中的粉塵顆粒沉淀。1906年科特雷爾發(fā)明出工業(yè)用電除塵裝置。第二年工業(yè)用靜電除塵器就投入使用，成功地處理了流速為95L/S的含塵氣體。隨后電除塵技術(shù)走上了理論發(fā)掘，試驗(yàn)理論，應(yīng)用技術(shù)這樣循環(huán)的發(fā)展過程。 電除塵器的應(yīng)用范圍已經(jīng)普及整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，其除塵方式可以是干式的，濕式洗滌式或者電除霧式的。 目前，電除塵技術(shù)的理論還處于發(fā)展階段，還屬于經(jīng)驗(yàn)工程的學(xué)科，它涉及范圍廣泛，電物理、電氣工程及其自動(dòng)化、電力電子、化學(xué)材料、機(jī)械工程及其自動(dòng)化、空氣動(dòng)力學(xué)等都有襯出技術(shù)的應(yīng)用。電除塵器的效率取決于原件制造工藝、原件質(zhì)量、供給電路以及維護(hù)管理等各方面。靜電除塵器經(jīng)歷了

14、百年的發(fā)展，已經(jīng)成為防治大氣煙塵污染的重要利器。 今后，除塵器仍將是火力發(fā)電廠、冶煉金屬?gòu)S、石油化工廠等的主要治污手段。靜電除塵器在接下來應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行發(fā)展：(1)提高供電水平代替常規(guī)供電方式，不僅發(fā)展前景廣闊，而且節(jié)約經(jīng)濟(jì)。(2)優(yōu)化本體設(shè)計(jì)，減少靜電除塵器的體積，降低投資成本。(3)對(duì)于亞微米級(jí)顆粒的高效靜電除塵器投入并加快發(fā)展。(4)結(jié)合其他有效除塵方法以提高除塵性能。(5)開發(fā)靜電除塵器的其他應(yīng)用。以往的電除塵器通常面臨著諸如高比電阻、粉塵粉塵濃度、高粘度等問題，而電除塵器性能的改造升級(jí)，主要取決于對(duì)靜電力理論的研究突破以及在實(shí)踐中總結(jié)出來的除塵經(jīng)驗(yàn)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，原

15、有的電除塵器已經(jīng)落后。對(duì)電除塵器的設(shè)計(jì)，應(yīng)該從極配形式設(shè)計(jì)，氣流均布設(shè)計(jì)，振打設(shè)計(jì)等方面考慮，電除塵應(yīng)開發(fā)適應(yīng)性廣、智能化、安全性好、可靠性高的新型控制系統(tǒng)。同時(shí)電除塵器就除塵效率、脫硫工藝、脫硝一體化技術(shù)等應(yīng)給予足夠的重視。第二章 電除塵基本原理 電除塵器的基本原理是利用上萬伏的直流高壓，產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的電場(chǎng)，此時(shí)電場(chǎng)中的氣體就會(huì)發(fā)生電離，由于強(qiáng)大的電場(chǎng)隨之會(huì)出現(xiàn)電暈放電現(xiàn)象，進(jìn)而懸浮塵粒荷電，懸浮的粉塵顆粒受到電場(chǎng)力的作用被捕集的除塵裝置。電除塵器有許多種類，但機(jī)械本體和供電電源是任何除塵器都必不可少的，都是按照同樣的基本原理設(shè)計(jì)的。如圖2.1所示。與高壓相連的相連的極板叫電暈極，接地的極板

16、叫集塵極。在極板的中心是電暈極，在電暈極和集塵極之間施加足夠高的直流高壓，由于他們之間的曲率不均勻，兩板之間便產(chǎn)生極不均勻的電場(chǎng)，電暈極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度最高，所以它附近的氣體首先電離，產(chǎn)生電暈放電。隨著電壓逐漸升高，放電現(xiàn)象越發(fā)強(qiáng)烈。氣體電離產(chǎn)生大量正離子和自由電子，由于自由電子動(dòng)能的降低，不足以使氣體發(fā)生碰撞電離而附著在氣體分子上形成大量負(fù)離子。當(dāng)含塵氣體從除塵器下部進(jìn)氣管引入電場(chǎng)后，電暈區(qū)的正離子和電暈區(qū)外的負(fù)離子與塵粒碰撞并被吸附上，此時(shí)塵粒帶電。在電場(chǎng)力的作用下荷電粉塵向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，并被吸附到電極表面，當(dāng)粉塵逐漸沉積達(dá)到一定的粉塵濃度時(shí)，通過振打裝置將電極上的粉塵振打下來，在傳送

17、到收集裝置，而凈化后的氣體繼續(xù)排出，此時(shí)的煙氣已經(jīng)不再含有過多的污染物，并且得到了凈化。圖2.1 電除塵原理圖 綜上所述，除塵過程(如圖2.2所示)可大概的概括為以下四個(gè)階段；氣體的電離；粉塵的荷電：荷電粉塵的沉集與清灰。圖2.2 靜電除塵基本過程2.1 氣體的電離 使氣體導(dǎo)電的過程就是氣體的電離。氣體的電離是電除塵工作原理的一個(gè)重要組成部分。氣體的電離規(guī)律，是理解靜電除塵的前提?？諝庠谝话闱闆r下是絕緣體，但當(dāng)氣體分子獲得足夠的能量，譬如使氣體帶電，這時(shí)氣體分子中的電子就可能脫離電子核的束縛而成為自由電子。這些自由電子成為輸送電流的媒介，此時(shí)氣體能夠?qū)щ?。使氣體具有導(dǎo)電特性的過程為氣體電離。在

18、電場(chǎng)力的作用下，得到動(dòng)能的電子與氣體分子發(fā)生碰撞，產(chǎn)生大量自由電子和正離子。2.2 電暈放電 由于自然界存在許多放射線如宇宙射線、阿爾法射、伽馬射線等作用，氣體自身就會(huì)包含一些離子和自由電子。在陰陽(yáng)兩極之間施加一定電壓時(shí)，這些帶電粒子受到電場(chǎng)力的作用，運(yùn)動(dòng)到電極性相反的方向，此時(shí)就可能形成電流。此種導(dǎo)電為非自發(fā)性電離導(dǎo)電過程。電暈放電如圖2.3所示。圖2.3 電暈放電原理圖2.3 粉塵粒荷電粉塵粒荷電是電除塵過程中最基本的過程之一。粉塵荷電如圖2.4所示。在電除塵器的空間電場(chǎng)中，塵粒的荷電量與電場(chǎng)強(qiáng)度、比電阻、和滯留時(shí)間等因素有關(guān)。塵粒的荷電機(jī)理電場(chǎng)荷電、擴(kuò)散荷電，而電場(chǎng)荷電是最主要的方式。.

19、 圖2.4 粉塵荷電圖 圖2.5 粉塵收附圖在外電場(chǎng)力的作用下，粉塵荷電是離子沿電力線運(yùn)動(dòng)并且與塵粒相撞產(chǎn)生的結(jié)果。此時(shí)作為電場(chǎng)中的塵粒因帶電被極化，從而改變?cè)瓉硗饧与妶?chǎng)的分布情況。塵粒表面與一部分電場(chǎng)線相交，帶電的運(yùn)動(dòng)離子與煙氣中的塵粒碰撞時(shí)，把電荷轉(zhuǎn)移給了塵粒。塵粒帶電之后，負(fù)電荷就會(huì)逐漸積累集中在一級(jí)，塵粒在收塵板正極的吸引作用下吸附在收塵板上。粉塵吸附如圖2.5所示。2.4 振打清灰荷電粉塵吸附到正電極后，在靜電力與吸附力的作用下，會(huì)在電極上形成粉塵層，因此工業(yè)電除塵器中必須設(shè)計(jì)振打裝置，在已捕集的粉塵層中產(chǎn)生慣性力，用來克服粉塵在電極上的附著力，將粉塵層振打下來。2.5 電除塵基本過

20、程 排放的煙氣進(jìn)入高壓電場(chǎng)，在進(jìn)口封頭處安裝有氣流分布裝置，氣流分布裝置的作用：使煙氣在電場(chǎng)中分布均勻，進(jìn)而粉塵荷電，同時(shí)避免因流速產(chǎn)生的粉塵顆粒二次飛揚(yáng)。煙氣中的粉塵顆粒進(jìn)入電場(chǎng)后，在高壓電場(chǎng)的作用下氣體電離進(jìn)而粉塵被荷電，最終被極板捕捉，粉塵被電極吸附在極板上面之后，通過振打被收入到灰斗中。當(dāng)前振打方式主要有以下幾種：頂部電磁體方式，頂部傳動(dòng)式，頂部脫鉤錘式與側(cè)向繞臂錘式等幾種方式。 灰斗清灰有兩種方式：定期清灰和連續(xù)清灰，定期排灰的優(yōu)點(diǎn)是不需要不停地去清理極板上收集的灰塵，當(dāng)灰斗里儲(chǔ)存粉塵達(dá)到一定的量時(shí)，在進(jìn)行清理。具有高效省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。出灰方式主要有干出和濕出兩種，干出灰時(shí)把最終的灰塵通

21、過傳送裝置送至料倉(cāng)或灰?guī)?，濕出時(shí)灰塵通過流水管道被最終沖到了水池里面。2.6 小結(jié)本章開篇分析電除塵的基本原理，就氣體的電離、粉塵的荷電、荷電粉塵的沉集與清灰等作了詳細(xì)的分析，電除塵器的除塵基本原理，對(duì)設(shè)計(jì)更加合理更加高效的的除塵設(shè)備具有指導(dǎo)性的意義。因此對(duì)于電除塵的基本原做了非常細(xì)致的贅述。第三章 高壓供電設(shè)備 除了電除塵器本體結(jié)構(gòu)外，高壓供電電源在電除塵器中的作用是極其重要的，同時(shí)我們要兼顧低壓控制設(shè)備在電除塵器中所起到的作用。高壓供電電源在剛開始設(shè)計(jì)制造的時(shí)候，由于飽和電抗器調(diào)壓方式效率低下，應(yīng)答信號(hào)特性產(chǎn)的速度比較緩慢，迅速調(diào)壓在這種情況下還不能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求，可控硅調(diào)壓方式具有自動(dòng)

22、控制特性，高壓供電機(jī)組采用可控硅調(diào)壓可以更加的安全可靠?？煽毓枵髯儔浩髂軌蜃詣?dòng)快速升壓和降壓，并且他的供電裝置能夠跟隨電場(chǎng)內(nèi)煙氣和粉塵含量變化，當(dāng)電場(chǎng)一旦發(fā)生危險(xiǎn)例如出現(xiàn)火花，由于可控硅整流器的自動(dòng)控制特性能自動(dòng)降壓而避免發(fā)生危險(xiǎn)，一段時(shí)間后當(dāng)恢復(fù)正常時(shí)，可以自動(dòng)升高電壓到正常工作狀態(tài)，從而電除塵器能夠提高收塵效率。3.1 高壓供電整流設(shè)備（1） 機(jī)械整流器 機(jī)械整流器主要是由升壓變壓器和同步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械整流器構(gòu)成。機(jī)械整流器的缺點(diǎn)：機(jī)械鎮(zhèn)流器中的波形并不能維持在一定的范圍之內(nèi)，電流波動(dòng)比較大，旋轉(zhuǎn)部件比較容易磨損，空氣隙由于相當(dāng)于一定的電阻，故會(huì)造成電壓的損失，機(jī)械噪聲大，且不具有

23、自動(dòng)控制特性，整流效率低等缺點(diǎn)。而空氣隙火花放電時(shí)，使空氣中的N2和O2分子結(jié)合成N20和O3(臭氧)，危害電器設(shè)備并且威脅人類健康。火花是一種放電現(xiàn)象，包含許多高次諧波，而高次諧波電流會(huì)向空中輻射，對(duì)周圍無線電通信設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生干擾。（2） 電子管整流器 電子管整流器機(jī)械部件由于并不旋轉(zhuǎn)磨損，因此不存在空氣隙的火花放電和無噪聲，且有較高的整流效率。但是電子管存在不可避免的機(jī)械損耗，燈絲由于長(zhǎng)時(shí)間的使用也會(huì)造成損耗，對(duì)于過電壓和過電流的承受是非常弱的，因此工業(yè)上不能得到廣泛的應(yīng)用。在電極施加交流電壓時(shí)，輸出的是脈動(dòng)直流。電源的負(fù)極適合整流器的陰極是相連的。如進(jìn)行全波整流，輸入的電流極不穩(wěn)定，而且

24、鐵心極易磁化當(dāng)整流部分流過變壓器，而一次側(cè)的激磁電流會(huì)發(fā)生大的變化，因此我們可以采用雙半波整流或橋式整流，從而減少脈動(dòng)和變壓器的直流磁化。（3） 硒整流器 硒整流器具有和電子管整流器的優(yōu)點(diǎn)外，很多硒原件的串聯(lián)使得正向電阻變得異常的大，并且元件本身特性存在一定的雜散電容等，因此對(duì)火花放電時(shí)過電壓影響非常的大。但是硒堆擊穿后具有自恢復(fù)能力，也就是說硒堆在承受過電壓不能夠承受的時(shí)候被擊穿，當(dāng)過電壓消失后，硒堆能夠進(jìn)行自我修復(fù)。因此它具有過載能力強(qiáng)，機(jī)械性能高，可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。但是由于體積大不方便，已被硅整流器所代替。（4） 硅整流器 硅整流器也是一種半導(dǎo)體整流器，以前的各種類型的整流器都不能與它相媲

25、美，硅整流器串聯(lián)的硅元件少，體積小，反向阻抗大，電阻電抗小，整流效率高，反向抗壓性強(qiáng)，耐沖擊，硒整流器并不具有這些優(yōu)點(diǎn)。在大力發(fā)展整流器的浪潮中，國(guó)內(nèi)成功研制了雪崩式硅堆，具有恢復(fù)能力。其缺點(diǎn)是硅整流器會(huì)因火花放電時(shí)出現(xiàn)相反極性的脈振電壓從而使得硅元件磨損，同時(shí)由于反向電壓的產(chǎn)生，必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施。 本設(shè)計(jì)中采用的是硅整流器，硅整流器串聯(lián)的硅元件少，體積小，反向阻抗大，電阻電抗小，整流效率高，反向抗壓性強(qiáng)，耐沖擊，而其他整流器不具有他的優(yōu)點(diǎn)。3.2 自動(dòng)調(diào)壓控制器 為了使電除塵器中的高壓部分的電壓能夠被智能化的控制，避免手動(dòng)控制造成的誤差，以及存在的可能不安全因素，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電除塵器高壓

26、部分的自動(dòng)化控制，因此需要采用自動(dòng)調(diào)壓控制起來實(shí)現(xiàn)，有兩種自動(dòng)控制器可供選擇實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。3.1.1飽和電抗器調(diào)壓自動(dòng)控制器在電除塵器中使用飽和電抗調(diào)壓器，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而且可以促進(jìn)硅整流器的改進(jìn)和發(fā)展。飽和電抗器調(diào)壓原理方框圖如圖3.1所示。工作原理為：飽和電抗器作為調(diào)壓限流元件，交流電源輸入端和飽和電抗器的調(diào)壓繞組相連，調(diào)壓繞組得到電源電壓產(chǎn)生的壓降，采用直流控制訊號(hào)來控制繞在鐵芯上的控制繞組中電流的大小時(shí)，飽和電抗器之中的電抗量也會(huì)發(fā)生改變，硅整流器的高壓直流輸出會(huì)由于產(chǎn)生的壓降變化也發(fā)生相應(yīng)的變化，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)電場(chǎng)出現(xiàn)閃絡(luò)，磁放大器會(huì)把閃絡(luò)放電訊號(hào)放大，飽和電抗器的

27、控制電流隨之發(fā)生改變，電抗量和壓降發(fā)生適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，交流電壓進(jìn)而得到調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)消滅火花，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定電流的作用。飽和電抗器調(diào)壓的優(yōu)點(diǎn)主要有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、控制簡(jiǎn)單，易維護(hù)，缺點(diǎn)是由于鐵心磁滯，處理信號(hào)速度緩慢，并不能夠跟隨電場(chǎng)煙氣條件變化調(diào)節(jié)電壓，尤其是電場(chǎng)擊穿時(shí)，可能出現(xiàn)頻繁閃絡(luò)或者電弧放電，從而降低了電除塵設(shè)備的除塵效率。因此，目前已經(jīng)很少采用飽和電抗器。圖3.1 飽和電抗器調(diào)壓原理方框圖3.1.2可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器主要是為了調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，硅整流變壓器的一次側(cè)輸入電壓會(huì)由于導(dǎo)通角的變化而發(fā)生改變，可控硅的導(dǎo)通主要是用到自動(dòng)控制回路給定和反饋訊號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)，使高壓電源

28、輸出的電壓跟蹤電場(chǎng)工況條件變化，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。同時(shí)控制回路還具有各種保護(hù)功能，例如在高壓供電機(jī)組發(fā)生短路、過流、閃絡(luò)、電弧等情況時(shí)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行故障隔離和限流保護(hù)。 根據(jù)以上的描述，我們最終采用了可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器，并運(yùn)用可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器進(jìn)行最佳火花率控制方式跟蹤電場(chǎng)火花放電，達(dá)到較高的除塵效率。同時(shí)結(jié)合間歇式供電方式抑制反電暈，提高收塵效率、降低電耗，達(dá)到節(jié)能的目的。3.3 小結(jié)本章對(duì)高壓供電設(shè)備做了簡(jiǎn)單的介紹，就高壓供電機(jī)組的選擇，詳細(xì)的比較了各種整流器的優(yōu)缺點(diǎn)，最終我們選取了硅整流器，硅元件串聯(lián)少，體積小，反向阻抗大，正向阻抗小，整流效率高，反向耐壓高，耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)使得硅整流器

29、成為必然的選擇。然后就自動(dòng)控制高壓設(shè)備的運(yùn)行選擇自動(dòng)調(diào)壓控制器做了方案論證，并確定使用可控硅調(diào)壓自動(dòng)控制器。第四章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用粉塵濃度傳感器來檢測(cè)空氣中的粉塵濃度，采集到的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)送到STC89C52單片機(jī)中進(jìn)行分析處理。經(jīng)過處理后的信號(hào)會(huì)送給數(shù)碼管顯示出來，此即為當(dāng)前除塵器中粉塵的濃度的信息。另外單片機(jī)會(huì)將該粉塵的粉塵濃度信息與系統(tǒng)設(shè)定值進(jìn)行比較，然后利用定時(shí)器設(shè)置時(shí)間，一段時(shí)間后極板上就會(huì)達(dá)到一定厚度的粉塵，此時(shí)控制振打裝置進(jìn)行振打清灰。硬件電路框圖如圖4.1所示。圖4.1 系統(tǒng)硬件電路框圖4.1 單片機(jī)介紹 STC89C52是一種低功耗、高性能CM

30、OS8位微控制器，具有 8KB 系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。并且繼續(xù)采用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，全雙工串行口。另外 STC89S52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，

31、允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。因此本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為主控芯片。如圖4.2所示是該單片機(jī)管腳圖。它擁有8K可編程Flash存儲(chǔ)器，512Byte的RAM，4組8位的I/O接口和三個(gè)定時(shí)器，完全滿足本設(shè)計(jì)的需求。并且功耗低、價(jià)格便宜也是其作為產(chǎn)品的一大優(yōu)勢(shì)。P0口是八位雙向I/O口，可被作為低8位地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用端口。P1口是八位雙向I/O口，主要作為通用I/O使用。P2口是八位雙向I/O口，可被作為高8位地址總線端口來訪

32、問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。P3口是八位雙向I/O口，除了作為通用I/O口使用外，主要是使用其第二功能。圖4.2 單片機(jī)硬件原理圖4.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 晶振對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行是不可或缺的，它的作用是提供時(shí)鐘信號(hào)來使單片機(jī)正常工作，同時(shí)可以保持各部分同步。由于石英晶振具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗干擾能力，所以常用其來產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。同時(shí)，它還可以產(chǎn)生振蕩電流，向單片機(jī)發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)。晶振英文全名是Crystal，它是時(shí)鐘電路中最重要的部件，它在電路中所起的主要作用是向顯卡、網(wǎng)卡、主板等各部分提供一個(gè)基準(zhǔn)頻率，只要是為了維持工作頻率，防止不穩(wěn)定造成相關(guān)設(shè)備因電路諧振出現(xiàn)問

33、題。 如圖4.3是單片機(jī)的晶振電路。片內(nèi)電路與片外器件構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，常在1.2MHz24MHz之間選取。電容C1、C2是反饋電容，其值在20pF100pF之間選取，典型值為30pF。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。圖4.3 晶振電路硬件原理圖復(fù)位電路是一種用來使電路恢復(fù)到初始化狀態(tài)的電路，它的操作原理與計(jì)算器的原理基本相同，只是啟動(dòng)原理和方法稍有差別。如圖4.4所示就是一個(gè)簡(jiǎn)單的RC復(fù)位電路原理圖。復(fù)位電路的主要功能是使單片機(jī)進(jìn)行初始化。在復(fù)位引腳加上大于2個(gè)機(jī)器周期的高電平即可對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位按鍵按下后，需要經(jīng)一定的延時(shí)后

34、才能撤銷復(fù)位信號(hào)。因此，為了防止在按鍵過程中產(chǎn)生抖動(dòng)而影響復(fù)位，利用RC復(fù)位電路即可解決此問題。圖4.4 復(fù)位電路硬件原理圖4.3 GP2Y1010AU0F 灰塵傳感器針對(duì)粉塵的濃度采用灰塵傳感器進(jìn)行采集，本設(shè)計(jì)中使用GP2Y1010AU0F灰塵傳感器（如圖4.5）對(duì)粉塵濃度的采集，以下是對(duì)GP2Y1010AU0F灰塵傳感器的介紹。圖4.5 GP2Y1010AU0F灰塵傳感器它的正常工作電壓是：0.3-7V工作電流是；20MA工作溫度是;-10-65度，有效接收距離是；15M接收角度是；正負(fù)60度.能分辨微小物品。該裝置中，一個(gè)紅外發(fā)光二極管和光電晶體管，對(duì)角布置成允許其檢測(cè)到在空氣中的灰塵反

35、射光。該傳感器具有極低的電流消耗（最大20mA，11毫安典型的），可以搭載高達(dá)7VDC的傳感器。輸出的是一個(gè)模擬電壓正比于所測(cè)得的粉塵濃度，敏感性為0.5V/0.1mg/m3。它的一般性能絕對(duì)最大額定值如表1：表1 一般性能絕對(duì)最大額定值內(nèi)部原理圖如圖4.6所示，他的檢測(cè)原理是傳感器中心有個(gè)洞可以讓空氣自由流過，定向發(fā)射LED光，通過檢測(cè)經(jīng)過空氣中灰塵折射過后的光線來判斷灰塵的種類和灰塵的含量。圖4.6 GP2Y1010AU0F灰塵傳感器內(nèi)部原理圖GP2Y1010AU0F灰塵傳感器屬光學(xué)傳感器。它的光學(xué)特性如表2所示：表2 GP2Y1010AU0F灰塵傳感器電氣光學(xué)特性項(xiàng)目記號(hào)條件MINTYP

36、MAX單位檢測(cè)感度K數(shù)字粉塵儀0.20.350.5V/0.1mg/m3無塵室輸出電壓Vo外圍電路0-V出電壓范圍TXD高電平/Vcc=5v4.6-VccV低電平/Vcc=5v-0.8V電流IccVcc=5v-1720mAGP2Y1010AU0F灰塵傳感器在硬件電路原理圖中表示如圖4.7所示，他在電路中的作用主要是采集粉塵的濃度。然后經(jīng)過A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送到單片機(jī)進(jìn)行分析處理，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的操作。圖4.7 GP2Y1010AU0F灰塵傳感器4.4 A/D轉(zhuǎn)換電路GP2Y1010AU0F灰塵傳感器采集得到的是粉塵濃度信號(hào)，需要將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)次是需要采用A/D模塊，A/D轉(zhuǎn)換電路是采用

37、A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。由粉塵濃度傳感器獲得的粉塵粉塵濃度信號(hào)為模擬量，而單片機(jī)并不能直接識(shí)別模擬量，因此，只能將模擬量轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量，單片機(jī)才能處理，A/D轉(zhuǎn)換電路正是起著這一關(guān)鍵作用。在本設(shè)計(jì)中采用ADC0809芯片作為A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0809是一個(gè)8位逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其管腳分布如圖4.8所示。圖4.8 A/D轉(zhuǎn)換電路硬件原理圖ADC0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是05V，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。地址輸入和控制線：4條ALE為地址鎖存允許輸入線，

38、高電平有效。當(dāng)ALE線為高電平時(shí)，地址鎖存與譯碼器將A，B，C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存，經(jīng)譯碼后被選中的通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。A，B和C為地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇表如表3所示。ST為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)ST上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時(shí)，開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST應(yīng)保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7D0為數(shù)字量輸出線。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線

39、。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（），VREF（）為參考電壓輸入。表3 通道選擇表CBA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN74.4 按鍵電路按鍵電路是人機(jī)交互中的輸入端，用戶可以通過按鍵設(shè)定所需參數(shù)。在本設(shè)計(jì)中，共有四個(gè)按鍵，分別為復(fù)位、設(shè)置、加、減。復(fù)位鍵使得在按鍵被按下后單片機(jī)可以進(jìn)行復(fù)位。設(shè)置鍵可以讓用戶對(duì)粉塵的粉塵濃度預(yù)設(shè)值進(jìn)行設(shè)置，正常模式下，數(shù)碼管顯示當(dāng)前除塵器中粉塵的粉塵濃度，按下設(shè)置鍵后，則進(jìn)入到設(shè)置預(yù)設(shè)值狀態(tài)，此時(shí)可以對(duì)預(yù)設(shè)值進(jìn)行設(shè)置。加

40、、減鍵可以在設(shè)置預(yù)設(shè)值狀態(tài)時(shí)增加或減少預(yù)設(shè)值的數(shù)值來設(shè)定參數(shù)。原理圖如圖4.10所示。圖4.10 按鍵電路硬件原理圖4.5 顯示電路顯示電路是人機(jī)交互中的輸出端，用戶可以從這里獲得所需參數(shù)。本設(shè)計(jì)采用的顯示電路為四個(gè)8段LED數(shù)碼管。LED數(shù)碼管相比于LCD液晶屏來說，其顯示效果更直觀，并且受反光的影響較小，在較強(qiáng)光下LCD可能看不清顯示內(nèi)容，而在這種情況下LED數(shù)碼管的粉塵的粉塵濃度以及手動(dòng)設(shè)置的預(yù)設(shè)值。P0.0P0.7位與4位LED數(shù)碼管的筆斷碼a、b、c、d、e、f和g分別對(duì)應(yīng)相連接。P2.0、P2.2、P2.4、P2.6通過電阻為10k的R2R5與三極管Q1Q4的基極相連，三極管的集電

41、極分別與對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管的供應(yīng)端相連，三極管的發(fā)射極都接到電源+5v上。當(dāng)某個(gè)三極管被選通時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管就會(huì)被選中，顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者相應(yīng)的字母。原理圖如圖4.11所示。圖4.11 數(shù)碼管硬件原理圖4.6 振打裝置控制理想的清灰應(yīng)該是將各種不同特性的粉塵成塊的從極板、極線上振打下來，同時(shí)，沉積在電暈極和集塵極上的粉塵必須通過振打及時(shí)清除，電暈極上積灰過多，會(huì)影響放電。集塵極上積灰過多，會(huì)影響塵粒的驅(qū)進(jìn)速度，對(duì)于高比電阻粉塵還會(huì)引起反電暈。及時(shí)清灰是防止電暈的措施之一。所以電除塵器對(duì)振打控制系統(tǒng)的基本要求是：（1）清灰效率高；（2）可靠性高；（3）使用壽命長(zhǎng)；（4）維修維護(hù)簡(jiǎn)單；（5）振打加速度

42、和頻率可以調(diào)整，盡可能減少“二次粉塵”飛揚(yáng)。電除塵器按振打清灰方式在國(guó)際上分為頂部電磁振打和側(cè)部繞錘電機(jī)振打，比較兩種振打方式如下表3。表3 頂部電磁振打和側(cè)部撓錘電機(jī)振打比較表對(duì)比項(xiàng)目振打形式頂部電磁振打側(cè)部繞錘電機(jī)振打清灰效果振打力從上往下傳遞，振打方向和粉塵的落灰方向是一致的，粉塵以成塊快速落入灰斗，可用較小的振打力獲得較好的清灰效果，“二次粉塵”污染較小振打力從下往上傳遞，振打方向與粉塵的落灰方向是垂直的，粉塵容易被再次擊碎，會(huì)引起“二次粉塵”控制的靈活性和適應(yīng)性每個(gè)振打錘控制一個(gè)收塵陽(yáng)極，根據(jù)粉塵氣流的速度和含量單獨(dú)調(diào)節(jié)振打錘的高度從而調(diào)節(jié)振打力，達(dá)到適應(yīng)各種清灰要求，振打錘可以和微

43、機(jī)控制的高壓電源相配合，實(shí)現(xiàn)斷電振打，以適應(yīng)高比電阻的粉塵最大振打力有振打錘和繞臂長(zhǎng)度決定，不能適應(yīng)實(shí)時(shí)工況的要求，往造成以清灰的粉塵因振打力過大而二次飛揚(yáng)，不以清灰的粉塵因振打力過小清灰效果不佳，因此需要技術(shù)人員不斷調(diào)節(jié)撓臂的長(zhǎng)度以適應(yīng)工況運(yùn)行可靠性振打器設(shè)計(jì)在電除塵器頂部，隔離在煙塵外，工作環(huán)境較好。振打錘在電磁力的作用下被提升，沒有摩擦，使用壽命長(zhǎng)，故障率低，可以不停設(shè)備進(jìn)行維護(hù)振打錘和轉(zhuǎn)軸在煙塵中，工作環(huán)境惡劣，運(yùn)動(dòng)部件容易磨損，壽命短，故障率高，設(shè)備不停的情況下不能進(jìn)行檢修，工作可靠性差對(duì)比表中的各項(xiàng)指標(biāo)，頂部電磁振打方式比較優(yōu)于側(cè)部繞錘式振打，因此在設(shè)計(jì)中采用頂部電磁振打裝置。電磁

44、錘振打器的工作原理：振打器在線圈通電后，線圈周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，振打棒在磁場(chǎng)力作用下被提升，達(dá)到一定高度時(shí)因?yàn)榫€圈斷電、磁場(chǎng)消失，振打棒會(huì)在重力作用下自由下落，撞擊振打桿，由振打桿將振打力傳遞到內(nèi)部陰、陽(yáng)極系統(tǒng)或氣流分布裝置上，實(shí)現(xiàn)振打清灰的目的。本設(shè)計(jì)中直接通過單片機(jī)的I/O口控制繼電器的開斷，進(jìn)而控制振打裝置的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)清灰以達(dá)到減少粉塵的功能。頂部電磁振打裝置如圖4.12以及幾種電磁振打器的主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。圖4.12 頂部電磁振打裝置表4 幾種電磁振打器的主要技術(shù)參數(shù)本設(shè)計(jì)中的頂部振打裝置采用的就是CZ-800A電磁振打器，它采用了近共振原理，具有體積小、壽命長(zhǎng)、耗電量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

45、安裝方便的特點(diǎn)，電磁振打器同附加攪拌翼；送入脈動(dòng)壓縮空氣等解除，“堵塞”“搭拱”方法相比具有設(shè)備費(fèi)用低、維修量小的優(yōu)越性。4.7 報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警電路在本設(shè)計(jì)中的作用主要是起到保護(hù)作用，當(dāng)電路中發(fā)生異常時(shí)，如果系統(tǒng)不能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)，必定會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。因而在發(fā)生異常時(shí)，由技術(shù)人員人為地操作使其恢復(fù)正常，保證電路恢復(fù)正常的運(yùn)行，本設(shè)計(jì)中采用一個(gè)豐鳴器作為報(bào)警信號(hào)發(fā)生器。如圖4.13所示為報(bào)警電路的設(shè)計(jì)。圖4.13 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)4.8 系統(tǒng)總體原理圖設(shè)計(jì)前面介紹了GP2Y1010AU0F灰塵傳感器、按鍵電路、數(shù)碼管顯示電路，在本節(jié)中需要對(duì)外圍硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)它們之間相互關(guān)系，首先進(jìn)

46、行了大致的流程圖設(shè)計(jì)，然后對(duì)電路原理圖進(jìn)行了設(shè)計(jì)。再用軟件來進(jìn)行硬件原理圖的繪制。根據(jù)上述的電路設(shè)計(jì)思路，總體硬件原理圖如圖4.14所示。圖4.14 總體硬件原理圖第五章 軟件總體設(shè)計(jì)5.1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖 如圖5.1所示為系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖。程序進(jìn)入主函數(shù)后，進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的初始化，其中會(huì)設(shè)定一個(gè)默認(rèn)的粉塵粉塵濃度參考值，如果之后不用設(shè)置按鍵進(jìn)行修改，則程序?qū)?huì)以此設(shè)定值進(jìn)行比較。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將不停的采集粉塵濃度傳感器的數(shù)據(jù)，程序會(huì)將此采集的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進(jìn)行比較。如果該采集值大于等于系統(tǒng)設(shè)定的閾值，說明在收塵板上積聚的粉塵粉塵濃度過大，此時(shí)將啟動(dòng)振打裝置，對(duì)收塵板進(jìn)行振打清灰工作，執(zhí)行完

47、這項(xiàng)操作之后會(huì)進(jìn)行一段延時(shí)，然后繼續(xù)判定極板上的粉塵粉塵濃度是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值，繼而重復(fù)操作。圖 5.1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖5.2 粉塵濃度采樣設(shè)計(jì)流程圖 如圖5.2所示為粉塵濃度采樣流程圖，在設(shè)計(jì)采樣程序時(shí)要給硬件和軟件設(shè)計(jì)一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤蜃?，使傳感器信?hào)再可能的變化范圍內(nèi)變化值正好在8位A/D轉(zhuǎn)換允許的范圍00FF之間，同時(shí)使軟件數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，可采用中斷方式，查詢方式和等待方式；因本設(shè)計(jì)程序量、計(jì)算量都不大，且采樣周期長(zhǎng)，故采用查詢方式。圖5.2 粉塵濃度采樣流程圖結(jié)論 隨著人類環(huán)保意識(shí)不斷地加強(qiáng)，除塵工業(yè)在此背景下得到了前所未有的發(fā)展。在電除塵器中，電能

48、被直接作用在煙氣中的塵粒上，電除塵器具有耗電少，效率高等優(yōu)點(diǎn)，因而成為世界公認(rèn)的高效除塵器，在中國(guó)得到大力的推廣。電除塵設(shè)備在諸如鋼鐵、化學(xué)、電力等領(lǐng)域有著非常廣泛地應(yīng)用。近年來自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展，在工廠中電除塵設(shè)備的地位變得尤為重要。 然而隨著國(guó)家最新頒布的污染排放標(biāo)準(zhǔn)，電除塵器的智能化和效率面臨著壓力和挑戰(zhàn)，現(xiàn)有的電除塵器難以滿足要求。從某種意義上來說這種壓力和挑戰(zhàn)也是一種發(fā)展機(jī)遇。論文從電除塵原理入手，對(duì)目前電除塵器存在的問題進(jìn)行了分析。在環(huán)保日漸提上日程的今天，環(huán)保產(chǎn)品同時(shí)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著該高壓靜電除塵控制器功能的逐步完善，性能的逐步優(yōu)異，競(jìng)爭(zhēng)力將會(huì)穩(wěn)步上升，將會(huì)擁有良好的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)空間。致謝通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)技術(shù)的基本知識(shí)、匯編語言及數(shù)字系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，以及AC|DC轉(zhuǎn)換、A|D轉(zhuǎn)換方法有了進(jìn)一步的了解。掌握了利用匯編語言開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程。更為重要的是,在修改代碼調(diào)試重新修改代碼