[发明专利]一种基于双CPU的高压静电除尘装置的控制器

说明书

技术领域

本发明属于高压静电除尘装置技术领域，更具体的说属于一种基于双CPU的高压静电除尘装置的控制器。

背景技术

自18世纪中期后，人类进入工业文明时代，煤炭就成了主要能源物质。煤炭的燃烧不仅产生大量的碳氮硫的氧化物，也向空气中排放大量的粉尘。粉尘对环境及人类的健康有极大的危害。伴随着经济的高速发展，意味着人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品，以煤作燃料的工厂、电站，每天排出的烟气带走大量的煤粉，不仅浪费燃料，同时也将越来越多的废弃物抛向大自然。从工厂的烟囱中冒出的滚滚浓烟中就含有大量颗粒状粉尘，它们严重污染了环境，影响到作物的生长和人类的健康。因此，人们就如何减少空气中粉尘含量进行了大量的研究。1824年，第一次演示了静电除尘的实验；1907年在静电收集硫酸雾上的成功，导致其在工业烟尘污染源中的除尘应用。当第一台静电除尘器在Det reit Edison公司出现之后，标志着静电除尘技术从实验科学阶段迈向了实际应用的成熟阶段。随着现代工业的发展，大气污染已经严重影响到生态环境和人们的身体健康，因此烟气的净化越来越受到人们的关注。

采用除尘技术以后，从烟囱的排放物中，再也看不到浓黑的烟雾了。静电除尘是被人们公认的、成熟的、高效可靠的除尘技术。工业常用的除尘器是把许多这样圆筒装置的并列起来，组成“蜂窝”状，以提高除尘效率。每个圆筒的中心轴线都悬置了一根与圆筒绝缘的导线，称之为电晕线；金属圆筒，我们称它为集电极。直流高压电源的正极接在金属圆筒上，负极接在电晕线上。其原理是当电源接通以后，集电极与电晕线之间就建立了一非均匀电场，电晕线附近电场最大。通过调节电源的电压可改变电晕线周围的电场强度。当空气中的电场强度大于其击穿电场临界值(3×10V/m)时，空气就会被击穿进而发生电离，形成大量的正、负离子。负离子随电场向正极飘移，在飘移的过程中与尘埃中的中性粉尘颗粒发生碰撞，这些粉尘颗粒吸附电子以后使原本中性的尘埃带上了负电。在电场的作用下，这些所有带负电的尘埃颗粒均被吸附在集电极上。当尘埃积聚到一定程度时，通过振动装置，尘埃颗粒就落入回收灰斗中。若将除尘器安装在烟囱下部，含有烟尘的气体从这“蜂窝”的一端进入，出去时就留下所带的烟尘，变成了清洁的气体。

静电除尘器以其高效、节能、功耗低等特点，广泛应用于冶金、电力、化工等各个领域，它采用高压直流电源控制技术，经历了分立元件、集成电路及微机控制技术三个时代。微机(如单片微机)静电除尘控制方案自动化程度高、控制方式灵活，但其电源系统在实际工作过程中受到强电场和整流器高次谐波带来的强电磁的干扰，经常发生系统控制失常、微机“死机”(即“飞程序”)等现象，大大地降低了除尘系统的安全与可靠性。

静电除尘用高压整流设备作为电除尘系统的关键设备，它的主要作用是通过向电场提供直流电压和直流电流，使进入电场的粉尘在荷电后被捕集到极板极线，从而达到清灰的目的。

目前，静电除尘用单独的高压控制器只能完成高压控制，低压部分需要另外增加PLC等控制器去完成，这就导致高低压设备彼此无法可靠联系，只能现场铺设线路通过干节点甚至复杂的通讯来实现联接，而且是单方向的信号传输无法实现互联，因此限制了很多功能的实现，整个系统的可靠性也有所降低。

发明内容

本发明为了解决以上技术问题，公开了一种基于双CPU的高压静电除尘装置的控制器。

本发明的一种基于双CPU的高压静电除尘装置的控制器包括主控单元、I/O单元、输入单元和输出单元；其中：所述主控单元包括高压控制CPU、低压控制CPU、驱动电路、通讯接口电路、可控硅触发驱动电路、模拟量输入电路、光电隔离器；其中：所述高压控制CPU和低压控制CPU之间进行串行通讯；所述高压控制CPU和低压控制CPU通过驱动电路与I/O单元、键盘输入单元和液晶显示输出单元相连；所述低压控制CPU通过光电隔离器与可控硅触发驱动电路、模拟量输入电路相连；所述I/O单元与外部输入、输出接口相连；所述主控单元的驱动电路与键盘输入单元和液晶显示输出单元相连；所述输入单元包括键盘输入装置；所述输出单元包括显示装置。

所述高压控制CPU是DSP。所述低压控制CPU是ARM。所述高压控制CPU和低压控制CPU之间的总线是RS485总线。所述高压控制CPU和低压控制CPU之间的总线是CAN总线。所述键盘输入部分是一种矩阵键盘。所述液晶显示输出部分是一种液晶显示屏。

本发明所应用的高压静电除尘装置包括除尘器本体部分、高压部分、低压部分和上位机系统。