燃煤锅炉声波除灰器测控系统的设计与应用

发布时间：2017-10-21 00:37

  本文关键词：燃煤锅炉声波除灰器测控系统的设计与应用

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【摘要】：大型燃煤锅炉内部各受热面的积灰对锅炉的换热效率及安全运行带来了巨大的隐患。声波除灰技术作为解决电站锅炉积灰、结渣问题的新兴技术已得到广泛的推广和应用。本课题以实际工程项目为背景,依托北京德融恒通环境科技有限公司与课题组建立的合作平台,针对旋笛式声波除灰器控制对象,展开针对火电厂中大型燃煤锅炉声波除灰器本地自动化控制及远程监控系统的设计与应用研究。本文的主要研究内容如下：1)对控制对象(旋笛式声波除灰器)涉及到的声学理论进行了简要阐述,包括声波除灰的机理、旋笛式声波除灰器的发声机理及其机械设计理论。基于以上理论揭示出声源声强及声压的影响因素,给出了实际工程中常用的除灰器布置方案,为在锅炉中建立强大的锅炉声场、发挥其最大的除灰优势奠定理论基础。2)确定了除灰器本地监控系统的实现方案,采用PLC、变频器、继电器及触摸屏作为核心电气元件完成本地自动化控制功能。设计了硬件电气电路,并结合关键电气图对施工过程中的一些电气规则进行了说明。通过PLC编程及触摸屏组态实现了本地控制系统的控制逻辑。3)基于Labview结合MySQL数据库开发了上位机实时监控客户端,实现了对本地运行设备的实时监控及报警信息的实时存储。目前本文设计的除灰器监控制系统已在华电章丘、华电淄博、华电六安、华电滕州等火电厂投入实际应用,并取得了良好的控制效果。4)介绍了巨控GRM云平台的网络结构及GRM203G无线控制终端,在此基础上开发了除灰器远程监控Android手机客户端,实现了用户随时随地对现场运行的除灰器进行监控。5)研究了ARM在远程无线数据传输终端中的应用。采用S3C2440最小系统结合GPRS模块SIM900A开发了远程无线数据传输终端,实现了本地控制系统运行数据的无线传输。
【关键词】：声波除灰 本地及远程监控 ARM GPRS无线数据传输终端 Android
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK229.6
【目录】：

• 摘要12-13
• ABSTRACT13-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 课题研究的背景和意义15-16
• 1.2 燃煤锅炉声波除灰技术国内外发展16
• 1.3 除灰器控制系统的发展及研究现状16-17
• 1.4 论文的主要内容与章节安排17-19
• 第二章 声波除灰技术基本理论19-27
• 2.1 声波除灰机理19-20
• 2.2 旋笛式声波除灰器声学基础20-23
• 2.2.1 旋笛声源调制面积设计原理20-21
• 2.2.2 喇叭喉处声强变化原理21
• 2.2.3 电机功率计算21-22
• 2.2.4 声源声音传播22-23
• 2.3 旋笛式声波除灰器在锅炉上的安装、布局23-24
• 2.4 本章小结24-27
• 第三章 除灰器本地自动控制子系统27-45
• 3.1 本地控制系统的总体框架27-28
• 3.2 控制器的搭建及实施28-30
• 3.2.1 控制单元模块选择28
• 3.2.2 系统I/O点分配及接线28-30
• 3.3 变频器30-31
• 3.3.1 变频器原理及选型30
• 3.3.2 变频器接线与参数设定30-31
• 3.4 电气设计31-34
• 3.4.1 控制柜内主回路31-32
• 3.4.2 控制回路32-33
• 3.4.3 控制柜内电气元件布置33-34
• 3.5 本地控制系统的人机交互界面设计与实现34-38
• 3.5.1 MCGS与PLC的通信连接34-35
• 3.5.2 触摸屏组态编程35-38
• 3.6 PLC本地控制程序设计38-41
• 3.6.1 程序流程图39-40
• 3.6.2 PLC主程序梯形图40-41
• 3.6.3 断电保持功能41
• 3.7 控制系统安装调试41-42
• 3.8 本章小结42-45
• 第四章 基于Labview的除灰器上位机实时监控子系统45-59
• 4.1 技术原理与框架45
• 4.2 ModBus通信协议45-46
• 4.2.1 ModBus的两种报文传输模式45-46
• 4.2.2 S7-200PLC寄存器与ModBus地址映射关系46
• 4.3 从机侧ModBus通信实现46-47
• 4.4 上位机Labview程序设计47-51
• 4.4.1 主机侧ModBus通信的实现48-50
• 4.4.2 Labview界面设计50-51
• 4.5 数据库的设计51-57
• 4.5.1 创建数据库及相关表52-53
• 4.5.2 ODBC数据源配置53-55
• 4.5.3 LabSQL对数据库的操作55-57
• 4.6 应用程序安装说明57-58
• 4.7 本章小结58-59
• 第五章 基于Android的除灰器手机远程监控子系统59-75
• 5.1 GRM平台网络结构及其终端配置59-60
• 5.2 服务器WEB数据接口60-62
• 5.2.1 登录命令60-61
• 5.2.2 读变量61
• 5.2.3 写变量61-62
• 5.3 客户端界面操作流程及架构62-64
• 5.3.1 操作流程62-63
• 5.3.2 软件系统程序架构63-64
• 5.4 Activity及其生命周期64-65
• 5.5 客户端软件设计开发65-72
• 5.5.1 服务器的登录65-68
• 5.5.2 客户端各模块逻辑功能设计与实现68-72
• 5.6 客户端软件界面72-73
• 5.7 本章小结73-75
• 第六章 除灰器GPRS远程无线终端的设计与实现75-97
• 6.1 GPRS终端总体结构75-76
• 6.2 嵌入式最小系统的设计76-80
• 6.2.1 ARM处理器76
• 6.2.2 电源系统76-78
• 6.2.3 复位电路78
• 6.2.4 晶振电路78-79
• 6.2.5 串行通信接口电路79-80
• 6.3 GPRS无线模块及其外围电路设计80-82
• 6.3.1 GPRS无线模块80-81
• 6.3.2 电源与启动电路81-82
• 6.3.3 SIM卡电路82
• 6.4 嵌入式系统平台搭建82-86
• 6.4.1 Bootloader的移植82-84
• 6.4.2 Linux内核移植84-85
• 6.4.3 构建根文件系统85-86
• 6.5 终端软件系统的设计与实现86-92
• 6.5.1 终端软件流程86
• 6.5.2 终端拨号软件的实现86-90
• 6.5.3 Linux平台上ModBus通信的实现90-91
• 6.5.4 终端与服务器间的数据透明传输91-92
• 6.6 终端系统测试92-95
• 6.6.1 内外网的映射92-93
• 6.6.2 测试环境搭建及测试数据分析93-95
• 6.7 本章小结95-97
• 第七章 总结与展望97-99
• 参考文献99-103
• 致谢103-105
• 攻读硕士期间发表的论文、专利和参与的项目105-106
• 学位论文评阅及答辩情况表106

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本文编号：1070307