高温陶瓷过滤器测量控制系统研究

摘要

高温陶瓷过滤器是一种最具发展潜力的高温气固两相分离设备，主要应用于高温煤气的净化除尘。本文阐述了已经建立的高温陶瓷过滤器实验装置的工艺流程。在详细介绍了高温陶瓷过滤器整体结构的基础上，重点分析了陶瓷过滤器的密封设计和陶瓷过滤元件的分层布置结构。陶瓷过滤器运行一段时间后，会在多孔陶瓷过滤元件表面形成灰饼，因此需要进行反吹再生，为此设计了反向脉冲喷射清洗系统。 高温陶瓷过滤器实验装置主要用于研究高温陶瓷过滤器的过滤性能，为保证该实验装置持续运行，设计了高温陶瓷过滤器测量控制系统。测控系统的硬件部分以工业控制计算机(简称工控机)IPC-610为中心，分为模拟量输入通道和数字量输出通道两部分。介绍了测量仪表和执行机构的选择工作。本文在分析了工业过程板卡的基本单元电路的基础上，重点分析了模拟量输入板卡和数字量I/O板卡的组成电路，从而清晰地把握了测控系统的工作过程。 在VB编程环境下，自行开发了陶瓷过滤器测控软件。测控软件的设计基于模块化思想，在主控界面中设置了实时监控、历史记录、手工操作等模块。形象直观的人机交互界面动态显示了现场温度、压力参数，及时发出了系统的故障报警，并精确地实现了反向脉冲喷射清洗系统的等时间控制和压差控制。同时，对温度、压力信号的采样数据，进行了数字滤波处理，提高了测控软件的抗干扰能力。动态链接库技术的应用，实现了VB语言对I/O端口的间接访问。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1高温高压煤气净化的背景及意义

1.2国内外高温除尘技术的现状和发展

1.2.1国内外PFBC和IGCC的高温除尘技术

1.2.2国内外高温烛状陶瓷过滤器研究现状及发展

1.3测控技术在陶瓷过滤器中的应用分析

1.4本文的主要研究工作

第二章高温陶瓷过滤器

2.1高温陶瓷过滤器简介

2.2高温陶瓷过滤器实验装置

2.3高温陶瓷过滤器结构

2.3.1陶瓷过滤器的整体结构组成

2.3.2陶瓷过滤器主要参数计算

2.3.2陶瓷过滤器密封设计

2.3.4陶瓷过滤元件的分层布置

2.4反向脉冲喷射清洗系统

2.4.1系统的工作原理

2.4.2灰饼特性与清除机理

2.4.3反吹气体在陶瓷过滤元件内的流动分析

2.4.4系统的现场布置

第三章陶瓷过滤器测控系统硬件结构

3.1工控机IPC-610的组成结构

3.1.1 IPC-610的硬件特点

3.1.2 IPC-610的软件组成

3.2测控系统硬件组成与工作原理

3.2.1测控系统的硬件组成

3.2.2测控系统的工作原理

3.3测量仪表的选择

3.3.1一体化温度变送器

3.3.2高温熔体压力变送器

3.4执行机构的选择

第四章陶瓷过滤器测控系统中的工业过程通道

4.1工控机系统输入/输出信号规格

4.1.1模拟信号规格

4.1.2开关量信号规格

4.2工业过程板卡的典型单元电路

4.2.1地址空间选择电路

4.2.2译码逻辑电路

4.2.3总线缓冲器

4.2.4锁存器

4.2.5光电隔离电路

4.3模拟量输入板卡(A/D卡)

4.3.1有关概念

4.3.2模拟量输入板卡的性能指标

4.3.3 PC总线A/D板卡的组成电路

4.3.4数据采集卡PCL-813B

4.3.5螺丝终端板PCLD-880

4.4开关量输入/输出板卡(I/O板卡)

4.4.1 I/O板卡的主要性能指标

4.4.2 I/O板卡的组成电路

4.4.3开关量输入/输出板卡PCL-724

4.4.4功率继电器输出板PCLD-885

4.5工业过程通道的组装

第五章基于VB的陶瓷过滤器测控软件设计

5.1 VB(Visual Basic)编程语言介绍

5.2测控软件的设计

5.2.1软件的初始化设置

5.2.2实时监控模块

5.2.3数据处理程序

5.2.4历史记录模块

5.2.5其他模块介绍

5.3动态链接库(DDL)技术的应用

5.3.1动态链接库简介

5.3.2 DLL在VB中的调用

第六章结论

致谢

参考文献