单机脉冲除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，销灰机构将附着在过滤材料上的尘粒吹落入灰斗。880㎡的脉冲喷吹布袋除尘器共有3个滤袋除尘室，每个除尘室有两组脉冲消灰机构，每组消灰机构由4只喷吹装置，及对应的脉冲阀和1只组控制阀等构成，其功能是：定期用喷吹气将附着在过滤材料上的尘粒落入灰斗，使除尘器连续工作。全套设备的消灰机构控制元件共有6只组控制阀和24只脉冲阀，控制阀工作电压/电流：DC24V/0.2A。
工艺要求：系统启动后， 先开通1组组控制阀（图1中F101），5s后开通该组1#脉冲阀（图1中F102），开通时间0.3s，然后每隔20s逐次开通2#，3#，4#脉冲阀（图1中F103，F104，F105），开通时间均为0.3s，4#脉冲阀开通结束20s后关闭组控制阀，约100s后开通下一组控制阀，重复上述过程，在6组粉尘清扫装置间循环运行。2011年11月初，消灰机构控制用的可编程序控制器FXON-24MR出现故障，为尽快使除尘器恢复工作，决定用现有的可编程序控制器FX1N-40MR来代换FXON-24MR（这次改造仅用2天）
原消灰机构控制系统情况
随该脉冲喷吹布袋除尘器附带的消灰机构控制系统由三菱FXON-24MR可编程序控制器及扩展模块FXON-16EYR，FXON-8EYR,直流24V/4 A电源等构成。PLC使用2点输入继电器X000-X001和30点输出继电器Y000-Y010，Y020-Y043.其1/O接线图 见图1.
原控制系统PLC程序由布袋除尘器生产厂家编制，采用单序列顺序控制设计，其控制梯形图见图2.该梯形图由1个初始步和36个活动步组成，每一个动作编程1个活动步。在图2中，状态元件SO是初始步。当X000=ON时出发S20，Y000开通使1组控制阀打开，定时器TO5秒后出发S21，Y001=ON，1#脉冲阀打开，T10.3秒Y001=OFF使1#脉冲阀关闭，T620秒后触发S22，Y002=ON，2#脉冲阀打开，....S21-S24分别控制1#，2#，3#，4#脉冲阀，在4#脉冲阀关闭20秒后T9触发S25控制关断1组控制阀，通过T5100秒后触发S26，Y005=ON，开通2组控制阀....。1组控制阀/脉冲阀控制梯形图从15步开始，结束于82步，其它5组控制梯形图与此相同，整个梯形图共占428程序步。
新控制系统构成
由于该布袋除尘器在工艺上没有要求2个组以上的控制阀及脉冲阀同时工作，我们决定采用分组控制方案，即可编程序控制器用6点输出继电器选择要工作的组，5点输出继电器控制该组控制阀FK01和4只脉冲阀FK02-FK05，这样就只要11点输出继电器完成全部控制阀及脉冲阀的控制。新系统可编程序控制器I/O分配表如表1，图3所示。
新控制系统只需要3点输入继电器和11点输出继电器，PLCFX1N-40MR有24点输入继电器和16点输出继电器，已满足要求。图2和图1相比，新控制系统使用PLC的输出继电器点数从原控制系统的30点降到的11点，不再使用PLC输出扩展模块。图3中二极管D101-D105,D201-D205...D605的作用是直流隔离，如果没有直流隔离二极管，当任1个组触点和分触点同时接通后（假设Y002，Y010=ON），除了工作的控制阀/脉冲阀（F102）两端有24V电压外，其它29只控制阀/脉冲阀由于也能形成回路（从图3中可以看出），其两端电压分别为3V（Vcc/8），9V（3Vcc/8），12V（Vcc/2），将可能导致部分控制阀/脉冲阀误动作，同时流过PLC触点的电流是正常值的2.5倍（实测值）。D1-D5的作用是续流二极管，目的是避免了PLC直接断开电磁阀这类直流感性负载时，PLC触点间产生的高反电动势并导致的电弧放电，以及由此导致的PLC触点使用寿命的降低等。
新控制系统PLC梯形图构成及工作
喷吹脉冲阀工作间隔选择单元 该单元在梯形图图4中由第6步-40步构成，其作用是：让用户可以根据实际情况选择脉冲阀工作间隔是20秒或30秒。开关3=ON时，图4中PLC梯形图第13-18步令数据寄存器D8=2，脉冲阀工作间隔是30秒，否则6-12步令D8=3（在M1=OFF时），脉冲阀工作间隔是20秒。开关2是PLC检查开关，在1=ON时按2约1秒启动检查程序，19-25步令D8=12，组控制阀，脉冲阀将以工作间隔5秒的速度全部运行一次，结束后恢复正常工作间隔。设置该检查的工作是否正常，原控制系统没有上述功能。
喷吹工作组选择单元 该单元在梯形图图4中由第41步-83步及第157步-160步构成，其作用是：根据数据寄存器D5的值，用触点比较命令来确定工作组，当D5=0-5，PLC输出点对应的Y00-Y015开通，选择1-6组进入工作状态。每组的 后一个脉冲阀动作5秒执行程序第157-160步，D5加1，下一组进入工作状态，如果D5=6则D5将被复位（置零），进入工作状态是1组。
组控制阀，脉冲阀驱动单元
该单元在梯形图图4中由第86步-156步及第161步-177步构成，第84步-95步是受控的秒计数器和乘法计算器，在1=ON时，数据寄存器的D1开始没秒加1，数据寄存器D2=D1*D8
第96步-156步是组控制阀，脉冲阀驱动部分（设3=OFF，D8-3），根据数据寄存器D2的值，用触点比较命令来确定输出继电器Y。开始计数第3秒，D2=9＞6，输出继电器Y001开通，组控制阀打开，第8秒D2=24，Y002开通，1#脉冲阀打开，0.3秒后因定时器T2动作而关闭。第28秒D2=84，Y003开通，.....第68秒D2=204＞203，Y002开通，4#脉冲阀动作...。4#脉冲阀动作100秒后定时器T7动作，程序执行第161步-177步，数据寄存器D1被复位，（同时如果D5=6，D5也将被复位），D1计数从零开始....上述过程重复进行。
对脉冲喷吹布袋除尘器的消灰机构控制系统的重新设计，将使用PLC的输出继电器点数降低到 少，取消了PLC输出扩展模块。同时新设计控制系统增加了二个功能（脉冲阀工作间隔选择及PLC等的检查），PLC控制程序--梯形图只占用179程序步，不到原来的二分之一。电路中设计了续流二极管，避免了PLC直接断开控制阀/脉冲阀等直流感性负载时，输出继电器触点间产生的高电压，提高了PLC输出继电器触电的使用寿命，实现了PLC控制电路及控制程序优化设计。
