以下是基于搜索结果整理的防爆集尘系统自动控制方案，结合粉尘防爆需求与自动化控制技术，分为系统架构、控制策略、安全设计及实施要点四个部分：

一、系统架构设计

硬件组成

感知层：安装粉尘浓度传感器（量程0-100mg/m³）、温湿度传感器、振动传感器（监测设备健康状态）、料位开关（检测管道堵塞）。

控制层：采用防爆PLC（如西门子S7-1200或罗克韦尔CompactLogix），支持冗余配置；变频器（如ABB ACS880系列）动态调节风机转速。

执行层：气动/电动阀门控制吸尘点位气流，声光报警器及紧急停机按钮。

人机交互：工业触摸屏（如威纶通MT8071iE）本地操作，上位机软件（如WinCC）实现数据监控与报表生成。

网络架构

采用工业以太网（Profinet/Ethernet/IP）连接PLC、HMI和传感器，确保实时通信与抗干扰能力。

二、核心控制策略

自适应粉尘浓度控制

根据实时粉尘浓度动态调节风机频率：

≥50mg/m³：100%转速全速运行；

20-50mg/m³：70%转速；

≤20mg/m³：30%转速维持基础通风。

设置滞后区间（如±5%）避免频繁启停。

联锁控制

生产设备联动：输送机、提升机启动时，自动开启对应区域吸尘阀门和风机。

紧急停机联锁：触发急停按钮后，关闭所有风机并释放管道压力。

故障保护逻辑

监测风机过载/过热、滤袋堵塞、传感器故障，触发报警并自动停机。

定期启动反吹清洗程序（如脉冲清灰），防止滤网堵塞。

三、安全与防爆设计

设备选型

电气设备满足IP65防护等级及Ex DA21防爆认证，传感器采用本质安全型（IS）并加装隔离栅。

滤袋选用防静电材质（如PTFE覆膜滤筒），管道采用导电材料并跨接接地。

静电防护

设备金属外壳多点接地（电阻≤4Ω），管道设置导电跨接线。

应急措施

配置CO₂或氮气自动抑爆系统，惰化装置实时监控氧含量。

泄压装置（如防爆膜片、重锤式安全阀）在压力超标时快速泄压。

四、实施与维护要点

安装规范

传感器布置在粉尘源头（如投料口）上方1-2米处，风管避免死角以减少粉尘沉积。

调试流程

单机测试验证传感器精度、风机变频曲线；数据验证确保粉尘浓度≤10mg/m³（符合GB15577-2018）。

维护优化

每月清理传感器探头和滤袋，引入AI算法（如振动频谱分析）预测设备故障。

方案优势

安全性：全流程防爆设计，降低爆炸风险；

节能性：动态调节风机转速，能耗降低30%-50%

智能化：支持与MES/SCADA系统集成，实现远程监控与数据驱动优化。

如需具体设备选型或工程案例，可参考145等来源。