火电厂给煤控制系统研究与设计
发布时间：2020-12-10 13:45
随着我国国民工业耗电量不断升高,国内许多大型发电厂随之提高了自身的机组容量,使得各地区平均耗电量产生了较大范围的浮动,火电厂的用煤需求也越来越大,这要求火力发电厂的给煤控制系统需要更稳定、更可靠地完成上煤操作。传统给煤系统的自动化控制方式无法满足目前火电厂的技术要求,为了提高控制系统的性能,研发一套基于PLC的智能化给煤控制系统,有效地改善传统给煤系统控制方案并提高上煤过程的自动化水平,对于火力发电厂提升生产效率具有十分重要的意义。本文以某火电厂输煤控制系统为背景,对上煤过程中的给煤控制系统进行了研究与设计。根据给煤控制系统的要求,首先设计了系统的控制体系结构,结合给煤系统的工作原理,确定了系统所需的皮带机变频调速方法和皮带机数字测速方法,并给出了 OPC技术和自整定模糊PID技术等先进控制方法。其次分析了给煤系统传统PID控制与模糊控制的理论方法,研究了系统自整定模糊PID控制方法,并针对给煤控制系统时变性、滞后性等特点,结合皮带机称重模型以及皮带驱动电机的恒压频比变频调速特性,建立了给煤系统传递函数,通过使用工具MATLAB/SIMULINK搭建系统传统给煤PID控制和自整定模糊P...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１上煤配煤工艺流程??
系统根据设定给煤量开始工作，煤料在给煤皮带上通过电子称重来实现煤量计算，有??煤流经过时，ＰＬＣ会计算煤量并与设定值进行比较，通过控制变频器来调节皮带机转速，??使给煤量更准确地达到设定值。给煤系统主要工作原理如图２．２所示。??煤流入口??＾??（＾＼?ｒＣｈ?皮带秤ｆｉ跨??＼煤流监测?／?＼??传感器???１?１皮带驱动电机??Ｊ?瞬时重景信号?Ｙ?ｙ??＾???—?落煤口????￣￣￣?—编码器测速脉冲信号—??煤流反饿信号?》?ＰＬＣ控制??？变频器?一??图２．２给煤系统工作原理示意图??本文中基于ＰＬＣ的火电厂给煤控制系统基本适用于大部分火力发电厂输煤给煤控??制。系统可实现按给煤量需求自动化输煤、实时监控等功能，是具有过程参数反馈和智能??分析于一体的自动化给煤控制系统。上位机组态具有实时显示给煤量、给煤速度以及系统??各设备的工作状态等功能，下位机ＰＬＣ实现现场设备的流程顺序控制、煤料自动计量、??检测给煤速度等功能。操作人员只需设定并关注上位机实时煤量显示，查看各储煤仓煤量??是否符合设定值，便于及时人工调整预定值，避免输煤量误差较大，减少煤矿资源浪费，??保障火电厂发电质量，提高社会经济效益。??２．２给煤系统控制方案设计??本课题致力于研宄设计一套以ＰＬＣ为主控单元的火电厂给煤控制系统。通过分析火??力发电厂上煤给煤部分的发展现状和优缺点
西安工业大学硕士学位论文??（４）便于维护：设计时应考虑各个模块结构之间的信号干扰，以便系统后期（５）实用性：主要体现在给煤系统监控设计中，上位机界面的人性化设计，，方便工作人员实际操作。??给煤系统控制结构设计??文以给煤控制系统作为研宄对象，将系统从结构上分为现场设备、下位机和制体系。下位机ＰＬＣ与上位机组态软件采用ＰＣ／ＰＰＩ协议电缆通讯，主要采重和皮带机转速等信号；上位机组态软件与ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ采用ＯＰＣ据，上位机中ＭＡＴＬＡＢ将采集到的现场数据进行算法数学计算得到调节控制到的输出下传至ＰＬＣ中来控制现场设备。这样的三层系统结构及通讯方式统输煤给煤方式中智能控制方法应用难的问题，为实际给煤系统工程实践提据。给煤控制系统基本结构如图２．３所示。??＂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊自适应算法的航天器姿态控制[J]. 周湛杰,王新生,王岩. 电机与控制学报. 2019(02)
[2]基于OPC的物料运输控制方法应用研究[J]. 樊逸飞,苗荣霞,王洁. 国外电子测量技术. 2018(10)
[3]基于PLC的火电厂输煤程控系统[J]. 樊逸飞,苗荣霞. 化工自动化及仪表. 2018(06)
[4]基于DSP的M/T法测速研究[J]. 李勇,潘松峰. 工业控制计算机. 2018(05)
[5]基于差分进化算法的燃气轮机转速模糊PID复合控制[J]. 王顺,智同生,施建强. 热能动力工程. 2017(10)
[6]基于PLC与MCGS组态技术的温湿度控制系统设计[J]. 丁静,陶晔,孙进. 中国农机化学报. 2017(08)
[7]交流电机变压变频调速系统控制方式的分析[J]. 王坤,王义兵,鄢进冲,任强. 电工技术. 2017(08)
[8]基于WinCC和MATLAB的水位模糊控制系统设计[J]. 朱建军. 机械工程与自动化. 2015(04)
[9]智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J]. 陈晓爱. 电子技术与软件工程. 2014(07)
[10]基于OPC的以MATLAB为计算平台的工业监控系统设计[J]. 谭元飞,王再英. 自动化与仪器仪表. 2011(04)
博士论文
[1]基于蚁群优化算法的带式输送机运行状态监测与控制研究[D]. 董甲东.西安建筑科技大学 2015
硕士论文
[1]带式输送机电气控制系统设计与研究[D]. 张悦.西安科技大学 2018
[2]基于PLC的氨氮检测控制系统研究与设计[D]. 王洁.西安工业大学 2018
[3]火电厂输煤控制系统的设计[D]. 李博.华北理工大学 2018
[4]三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究[D]. 黄天翔.天津理工大学 2018
[5]火电厂输煤程控系统的设计及应用[D]. 杨继.华北电力大学 2018
[6]F热电厂新供热机组电气一次设计[D]. 姚广.吉林大学 2016
[7]啤酒发酵控制系统研究与设计[D]. 王彬.西安工业大学 2016
[8]基于PLC的锻造操作机控制系统研究与设计[D]. 王昕炜.西安工业大学 2015
[9]火电厂输煤电气控制系统研究与设计[D]. 叶国印.西安工业大学 2015
[10]皮带输煤冗余控制系统的设计与研究[D]. 齐赫男.河北工业大学 2015
本文编号：2908796
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１上煤配煤工艺流程??
系统根据设定给煤量开始工作，煤料在给煤皮带上通过电子称重来实现煤量计算，有??煤流经过时，ＰＬＣ会计算煤量并与设定值进行比较，通过控制变频器来调节皮带机转速，??使给煤量更准确地达到设定值。给煤系统主要工作原理如图２．２所示。??煤流入口??＾??（＾＼?ｒＣｈ?皮带秤ｆｉ跨??＼煤流监测?／?＼??传感器???１?１皮带驱动电机??Ｊ?瞬时重景信号?Ｙ?ｙ??＾???—?落煤口????￣￣￣?—编码器测速脉冲信号—??煤流反饿信号?》?ＰＬＣ控制??？变频器?一??图２．２给煤系统工作原理示意图??本文中基于ＰＬＣ的火电厂给煤控制系统基本适用于大部分火力发电厂输煤给煤控??制。系统可实现按给煤量需求自动化输煤、实时监控等功能，是具有过程参数反馈和智能??分析于一体的自动化给煤控制系统。上位机组态具有实时显示给煤量、给煤速度以及系统??各设备的工作状态等功能，下位机ＰＬＣ实现现场设备的流程顺序控制、煤料自动计量、??检测给煤速度等功能。操作人员只需设定并关注上位机实时煤量显示，查看各储煤仓煤量??是否符合设定值，便于及时人工调整预定值，避免输煤量误差较大，减少煤矿资源浪费，??保障火电厂发电质量，提高社会经济效益。??２．２给煤系统控制方案设计??本课题致力于研宄设计一套以ＰＬＣ为主控单元的火电厂给煤控制系统。通过分析火??力发电厂上煤给煤部分的发展现状和优缺点
西安工业大学硕士学位论文??（４）便于维护：设计时应考虑各个模块结构之间的信号干扰，以便系统后期（５）实用性：主要体现在给煤系统监控设计中，上位机界面的人性化设计，，方便工作人员实际操作。??给煤系统控制结构设计??文以给煤控制系统作为研宄对象，将系统从结构上分为现场设备、下位机和制体系。下位机ＰＬＣ与上位机组态软件采用ＰＣ／ＰＰＩ协议电缆通讯，主要采重和皮带机转速等信号；上位机组态软件与ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ采用ＯＰＣ据，上位机中ＭＡＴＬＡＢ将采集到的现场数据进行算法数学计算得到调节控制到的输出下传至ＰＬＣ中来控制现场设备。这样的三层系统结构及通讯方式统输煤给煤方式中智能控制方法应用难的问题，为实际给煤系统工程实践提据。给煤控制系统基本结构如图２．３所示。??＂
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊自适应算法的航天器姿态控制[J]. 周湛杰,王新生,王岩. 电机与控制学报. 2019(02)
[2]基于OPC的物料运输控制方法应用研究[J]. 樊逸飞,苗荣霞,王洁. 国外电子测量技术. 2018(10)
[3]基于PLC的火电厂输煤程控系统[J]. 樊逸飞,苗荣霞. 化工自动化及仪表. 2018(06)
[4]基于DSP的M/T法测速研究[J]. 李勇,潘松峰. 工业控制计算机. 2018(05)
[5]基于差分进化算法的燃气轮机转速模糊PID复合控制[J]. 王顺,智同生,施建强. 热能动力工程. 2017(10)
[6]基于PLC与MCGS组态技术的温湿度控制系统设计[J]. 丁静,陶晔,孙进. 中国农机化学报. 2017(08)
[7]交流电机变压变频调速系统控制方式的分析[J]. 王坤,王义兵,鄢进冲,任强. 电工技术. 2017(08)
[8]基于WinCC和MATLAB的水位模糊控制系统设计[J]. 朱建军. 机械工程与自动化. 2015(04)
[9]智能技术在电气自动化控制中的应用探究[J]. 陈晓爱. 电子技术与软件工程. 2014(07)
[10]基于OPC的以MATLAB为计算平台的工业监控系统设计[J]. 谭元飞,王再英. 自动化与仪器仪表. 2011(04)
博士论文
[1]基于蚁群优化算法的带式输送机运行状态监测与控制研究[D]. 董甲东.西安建筑科技大学 2015
硕士论文
[1]带式输送机电气控制系统设计与研究[D]. 张悦.西安科技大学 2018
[2]基于PLC的氨氮检测控制系统研究与设计[D]. 王洁.西安工业大学 2018
[3]火电厂输煤控制系统的设计[D]. 李博.华北理工大学 2018
[4]三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究[D]. 黄天翔.天津理工大学 2018
[5]火电厂输煤程控系统的设计及应用[D]. 杨继.华北电力大学 2018
[6]F热电厂新供热机组电气一次设计[D]. 姚广.吉林大学 2016
[7]啤酒发酵控制系统研究与设计[D]. 王彬.西安工业大学 2016
[8]基于PLC的锻造操作机控制系统研究与设计[D]. 王昕炜.西安工业大学 2015
[9]火电厂输煤电气控制系统研究与设计[D]. 叶国印.西安工业大学 2015
[10]皮带输煤冗余控制系统的设计与研究[D]. 齐赫男.河北工业大学 2015
本文编号：2908796
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2908796.html
