浅析气力除尘系统控制技术在木材加工领域的应用
发表时间：2020-05-12T06:48:35.423Z 来源：《建设者》2020年4期 作者： 潘立顶[导读] 气力输送技术在工业生产中的应用为气力除尘系统的发展奠定了良好的基础。广西壮族自治区国有大桂山林场 广西贺州 542800
摘要：目前，气力输送与除尘技术相结合的除尘系统在木材加工行业占有重要地位。 本文对力除尘技术进行了概述，阐述了气力除尘系统控制技术的主要控制方式和存在的问题，分析了气力除尘控制技术的发展趋势。 关键词：木材加工；气力输送；除尘；控制 引言
木材加工处理中，生成的木屑、粉尘等处理不当不仅会对环境造成污染，而且容易使大量的可燃物溢出到工厂引起火灾，因此粉尘的处理很重要。空气输送技术是指高速流动的气体和材料的结合，将材料放入特殊的配管中，到达指定的空间，进行统一的处理。该方法具有占地小、成本低、运用灵活等特点。现在很多工厂在加工木材时采用机械化的流水作业，机械运转的同时产生木屑，随着空气漂浮在工厂内，机械作业的同时采用空气除尘系统回收木屑等，环保，经济适用。 本文主要介绍空气除尘系统的特性，阐述其重要性。 一、气力除尘技术在木材加工领域中的应用
木材加工一般包括木材加工、木制品加工、各种人造板加工。过去的木材加工厂都是少量生产，技术水平低，而且追求经济效益，忽视了生产对环境污染和工人健康的损害，因此对除尘系统不够重视。我国大多数小型木材加工企业在工作过程中工人都带着口罩，空气自然通风， 工作结束后以清洁现场的方式净化工作环境。但随着生产规模的扩大， 能否实时清理加工现场对正常生产有很大影响，人们的环保意识提高， 在除尘系统生产中的重要性也逐渐被认识到，除尘系统的研究也受到重视。气力输送系统出现初主要用于液体输送，逐渐发展为颗粒材料输送
( 水泥、粮食等 )，现在已在各行各业得到广泛应用。气力输送技术在工业生产中的应用为气力除尘系统的发展奠定了良好的基础。 二、气力除尘系统在木材加工领域的的主要控制方式 （一）单片机控制的气力除尘系统
工业控制系统中，大多直接采用单片机构成最小的应用系统，现在很多企业仍然使用 8031 单片机。单片机的主要作用是利用软件功能简化硬件结构，具有结构简单、合乎目的的硬件成本低等优点，但由于通常是为某些特定目的而设计的，因此通用性、兼容性、可扩展性差。
（二）PLC 控制的气力除尘系统
空气除尘系统多采用带模拟的 PLC 在线连续检测控制模式。该控制技术实现的功能包括 : 对系统参数 ( 风速、风压、流量等 ) 设定初始值，鼓风机的启动和停止，现场参数的测定和接收，测定值和设定值 的比较和决定控制等。该模式由传感器检测现场的各种参数的实际数值，将这些瞬时的数值连续地传递给 PLC，当 PLC 接收到的数值达到设定的初始值时，PLC 启动安全运转系统，自动修正相应的参数，通过逆变器控制风扇的转速来控制管道 （三）集散控制的气力除尘系统
随着现代化生产规模的扩大和控制作业的相对集中，控制器的负荷越来越大，控制器发生故障时整个系统都会下降。为了解决这个问题， 产生了集散控制系统 ( 分布式控制系统，简称 DCS)。集散控制系统是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。对于一个生产过程， 采用多个控制器控制相应的控制点，各控制器通过网络连接进行数据交换的操作员通过网络与控制器连接，向计算机的操作站传达指令， 由于可以收集生产中返回的数据，分散控制的主导思想是将计算机控制系统分解为分散控制装置，使各部分实现相应的生产环节的最佳控制，最大限度地分散风险。 （四）智能控制的气力除尘系统
现在，海外采用智能控制力除尘系统。利用智能控制技术控制 应用于木材加工领域的空气除尘系统的过程是，首先在与各机床连 接的支管上安装控制闸门和配管的开关，在该机床停止的情况下， 关闭该闸门，在工作时打开，然后用传感器检测各参数的实际值， 利用软件控制的适当编程算法智能调节变频器，给变频器控制风扇
以合理的转速。
三、木材加工领域中气力除尘控制技术存在的问题及解决方案 （一）存在问题
1.木材加工过程中产生的木屑问题
木材加工中产生的木屑种类繁多，各种材料的特性也不同，粒子进入管道后的运动状态非常随机，在一定的模型中应用各种材料显然是不合理的。至今我们材料模型的选择主要依赖于经验和实验数据， 以所选材料与理想材料的相似度选择数学模型，存在较大误差。为实现模型选择的合理化、科学化，随系统变化，在系统中建立模型数据库， 进行实时控制，提高控制技术水平。基于现有控制设备寻找可靠性和实时控制算法，并通过对材料的反馈选择优化模型，合理控制是当前控制技术亟待解决的首要问题。 2.系统结构、几何参数设计的不合理
在空气除尘系统内部，由于系统结构、几何参数设计不合理，各 配管间的气流分配不合理，部分配管中的碎料不能立即除去，另外，随意变更系统主管的配管数量和位置也可能发生上述情况，工厂规模 扩大时，除尘系统的灵活性也提出了较高的要求，在系统设计过程中应考虑管道间的气流分配，规划系统的灵活性 ( 系统的灵活性可以通过控制技术来弥补 )。
3.利用控制技术进行气力除尘的木材加工企业在节能方面仍需改进 大多数木材加工工厂的鼓风机都是全负荷除尘，但并非所有的机 床都是全负荷运转，因此出现了“大马拉克车”的现象，在某种程度 上浪费了能源。如何设计、选择控制技术减少能源浪费是现实问题。 对于批量生产的木材加工企业来说，简单的 PLC 控制在使用不能满足生产要求的 DCS 进行网络化除尘控制的实践中，DCS 也逐渐揭示了弱点。首先，由 DCS 的控制器和控制点构成的电路的数量不是无限数( 一般为 8~16 个控制电路)，当前在 16 个以上的控制电路的生产过程中无法控制 DCS。接着，由于控制站、人机接口和各控制站之间的数据传输通过通信总线，所以通信总线成为 DCS 的关键点，另外，各个 DCS 制造商生产的硬件和与其对应的软件也不兼容，阻碍了 DCS 的发展。 （二）解决方案
为了解决这些问题，开发了现场总线控制技术 (FieldbusControlSys tem，FCS)。FCS 具有开放性、分布性、数字通信特点，具有统一的总线协议，同时增加了现场级控制功能，大大减少了系统集成。随着FCS 的发展，产生了新的控制方式———PLCDCSFCS，三种控制方式的相互渗透和相互结合实现了控制系统兼具其长度和短度的综合优势。 但该技术尚未成熟，尚未得到广泛应用。因此，在设计空气除尘系统时， 必须根据企业现有设备合理选择控制技术，综合考虑现有问题和控制技术改造的系统优化与完善的兼容性问题。 结束语
随着人们生活水平的提高，人们对生活环境质量的要求越来越高， 但力除尘系统在木场加工和其他工业的广泛运用大大减少了工厂产生 的废弃物粉尘等对环境的危害，力除尘系统应更全面地应用于我国的 加工自制行业我国现阶段的空气除尘技术还不够，有关技术人员需要 不断进行创新和改进，净化空气质量。 参考文献
[1]气力除尘装置计算机控制系统的初步设计[J]. 祝彦杰, 花军, 李歧. 木工机床.2005(04) [2]粉体机械输送设备与气力输送设备应用比较 [J]. 朱步范 , 贾德刚. 石油科技.2005(03)