以下是基于搜索結果整理的防爆集塵系統自動控制方案，結合粉塵防爆需求與自動化控制技術，分為系統架構、控制策略、安全設計及實施要點四個部分：

一、系統架構設計

硬件組成

感知層：安裝粉塵濃度傳感器（量程0-100mg/m3）、溫濕度傳感器、振動傳感器（監測設備健康狀態）、料位開關（檢測管道堵塞）。

控制層：采用防爆PLC（如西門子S7-1200或羅克韋爾CompactLogix），支持冗余配置；變頻器（如ABB ACS880系列）動態調節風機轉速。

執行層：氣動/電動閥門控制吸塵點位氣流，聲光報警器及緊急停機按鈕。

人機交互：工業觸摸屏（如威綸通MT8071iE）本地操作，上位機軟件（如WinCC）實現數據監控與報表生成。

網絡架構

采用工業以太網（Profinet/Ethernet/IP）連接PLC、HMI和傳感器，確保實時通信與抗干擾能力。

二、核心控制策略

自適應粉塵濃度控制

根據實時粉塵濃度動態調節風機頻率：

≥50mg/m3：100%轉速全速運行；

20-50mg/m3：70%轉速；

≤20mg/m3：30%轉速維持基礎通風。

設置滯后區間（如±5%）避免頻繁啟停。

聯鎖控制

生產設備聯動：輸送機、提升機啟動時，自動開啟對應區域吸塵閥門和風機。

緊急停機聯鎖：觸發急停按鈕后，關閉所有風機并釋放管道壓力。

故障保護邏輯

監測風機過載/過熱、濾袋堵塞、傳感器故障，觸發報警并自動停機。

定期啟動反吹清洗程序（如脈沖清灰），防止濾網堵塞。

三、安全與防爆設計

設備選型

電氣設備滿足IP65防護等級及Ex DA21防爆認證，傳感器采用本質安全型（IS）并加裝隔離柵。

濾袋選用防靜電材質（如PTFE覆膜濾筒），管道采用導電材料并跨接接地。

靜電防護

設備金屬外殼多點接地（電阻≤4Ω），管道設置導電跨接線。

應急措施

配置CO?或氮氣自動抑爆系統，惰化裝置實時監控氧含量。

泄壓裝置（如防爆膜片、重錘式安全閥）在壓力超標時快速泄壓。

四、實施與維護要點

安裝規范

傳感器布置在粉塵源頭（如投料口）上方1-2米處，風管避免死角以減少粉塵沉積。

調試流程

單機測試驗證傳感器精度、風機變頻曲線；數據驗證確保粉塵濃度≤10mg/m3（符合GB15577-2018）。

維護優化

每月清理傳感器探頭和濾袋，引入AI算法（如振動頻譜分析）預測設備故障。

方案優勢

安全性：全流程防爆設計，降低爆炸風險；

節能性：動態調節風機轉速，能耗降低30%-50%

智能化：支持與MES/SCADA系統集成，實現遠程監控與數據驅動優化。

如需具體設備選型或工程案例，可參考145等來源。