蒸汽锅炉计算机控制系统研究与应用

发布时间：2017-10-18 10:09

  本文关键词：蒸汽锅炉计算机控制系统研究与应用

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【摘要】：工业锅炉作为重要的热能动力设备,分布广、数量多,在生产中占有举足轻重的地位。锅炉控制系统是个复杂系统,控制效果的好坏直接影响着锅炉的能耗和产出工质。目前,我国仍有许多锅炉由于控制技术的落后,导致整个锅炉系统生产运行的不稳定、燃料利用率低以及排放污染物超标,制约企业发展的同时还加重了环境和资源的负担。随着工业自动化的应用推广,对工业蒸汽锅炉控制方法提出了更高的要求,其通常具有大惯性、非线性、时变性等特点,传统的PID控制方法无法满足那些对控制要求精度高的生产工艺,必须提出新的控制策略以满足蒸汽炉的控制要求。本文针对蒸汽锅炉控制方式进行研究,设计了一套模糊PID计算机锅炉控制系统。配合现场的各种传感器、变送器等设备实现数据的采集与分析,利用模糊控制实现对系统主要控制回路的调节。论文主要工作如下：1、查阅了相关国内外文献,明确了蒸汽锅炉控制系统研究方法,综述了蒸汽锅炉国内外发展现状；2、蒸汽炉工作过程分析,针对存在的问题进行了研究,明确蒸汽锅炉控制系统的态特性,提出控制方式的最佳方案。3、研究了蒸汽锅炉控制算法,分别对PID控制、模糊控制、模糊-PID控制三种系统进行了仿真分析。构建模糊-PID控制结构,与单回路控制系统进行比较,观察它们的控制效果,找出适合蒸气锅炉的控制结构。4、针对某项目设计大型蒸汽锅炉锅炉房自动控制系统方案。由于锅炉属于压力容器,而且工作环境比较恶劣,因此,控制系统首先要保证的就是锅炉系统运行的安全性,这是首要设计原则。为了达到安全的目的,在仪表选型上,要严格遵循行业规范,从根源上保证系统的安全。对控制系统的结构进行合理设计,具有行业针对性的,从元器件品牌的选择上,采用合理的配置,注重整体的效果。
【关键词】：蒸汽炉 模糊控制 PID
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK223.7
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 概述10-16
• 1.1 蒸汽锅炉控制研究的目的与意义10-11
• 1.2 蒸汽锅炉控制的现状及发展趋势11-12
• 1.3 锅炉控制的几种方案12-14
• 1.4 论文的主要内容14-16
• 第二章 蒸汽锅炉控制系统16-22
• 2.1 蒸汽锅炉控制系统分析16-18
• 2.1.1 燃油蒸汽锅炉16-17
• 2.1.2 蒸汽锅炉自动控制系统的特点17
• 2.1.3 蒸汽锅炉自动控制系统的任务17-18
• 2.2 蒸汽锅炉控制系统结构18-20
• 本章小结20-22
• 第三章 模糊控制在锅炉控制系统中的应用研究22-32
• 3.1 模糊控制的概述22-24
• 3.1.1 模糊控制理论的发展概况22
• 3.1.2 模糊控制的特点22-23
• 3.1.3 模糊控制的应用23
• 3.1.4 模糊控制的发展有待解决的问题23-24
• 3.2 模糊控制基础24-29
• 3.2.1 模糊集合的概念和基本运算24-25
• 3.2.2 模糊关系25-26
• 3.2.3 模糊规则26-27
• 3.2.4 模糊推理方法27-29
• 3.3 模糊控制器的设计29-31
• 3.3.1 模糊控制器的性质及任务29
• 3.3.2 确定模糊控制器的结构29-30
• 3.3.3 模糊控制器的设计方法30
• 3.3.4 模糊控制器的建立30-31
• 本章小结31-32
• 第四章 锅炉控制系统仿真分析32-42
• 4.1 锅炉PID控温系统仿真分析32-35
• 4.1.1 PID控制原理32-34
• 4.1.2 PID控温系统仿真34-35
• 4.2 锅炉模糊控制仿真分析35-39
• 4.2.1 仿真系统分析35-39
• 4.3 锅炉模糊-PID串级结构控温系统仿真分析39-40
• 本章小结40-42
• 第五章 某锅炉房蒸汽锅炉自控系统设计42-54
• 5.1、系统概述42-43
• 5.2 系统设计原则43
• 5.3 单台4吨燃油气蒸汽锅炉控制系统43-48
• 5.3.1 控制器特点43
• 5.3.2 给水泵控制43-44
• 5.3.3 软件管理功能44-47
• 5.3.4 控制器硬件介绍47-48
• 5.4 单台4吨燃油气蒸汽锅炉控制器标准配置48-49
• 5.5 上位监控系统49-53
• 5.5.1 上位监控系统的硬件组成49
• 5.5.2 上位监控系统的软件功能49-53
• 本章小结53-54
• 第六章 结论54-56
• 参考文献56-58
• 作者简介58-60
• 发表论文情况60-62
• 致谢62

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