布袋除尘器脉冲清灰智能控制系统设计与实现

发布时间：2017-10-09 10:50

  本文关键词：布袋除尘器脉冲清灰智能控制系统设计与实现

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【摘要】：作为一种高效的除尘设备,脉冲喷吹袋式除尘器的除尘效率可达99.9%以上,目前在工业除尘方面得到了广泛的应用。研制出技术先进、运行可靠又具有市场竞争力的智能型脉冲喷吹袋式除尘器控制系统具有非常大的实际应用价值和经济价值,本课题研制的以智能、可靠为运行目标的布袋除尘器脉冲清灰智能控制器就是其中的代表,在对该控制系统设计中做出了以下工作:(1)布袋除尘器脉冲清灰智能控制系统以STM32系列高速处理芯片作为其主控制芯片,完成了控制系统的硬件设计,实现了2路开关量输入和1路开关量输出、3路继电器输出和32路电磁阀输出、6路模拟量输入和1路4-20mA模拟信号输出,并分别采用RS-232接口与RS-485接口与显示屏、上位机进行通讯。设计中采用模块化思路,详细阐述了各硬件模块的设计方法,对其中的电源模块、数据采集模块、通讯接口模块等进行了具体的电路设计。(2)本控制系统的软件设计基于MDK开发平台,主要包括系统主程序编程及子程序编程。主程序对系统的时序进行控制,通过调用相关软件开发工具生成的操作界面图片坐标,完成了控制系统界面显示程序;并通过对键盘扫描检测程序的编写实现了控制系统界面的切换操作及界面显示参数的设置修改功能。子程序编写同样采取了模块化编程,完成了对系统数据存取、模数转换、显示等程序的编写。(3)针对脉冲喷吹袋式除尘器普通的时间和压差清灰控制方式较为简单,只能定频率喷吹清灰的缺点,本文将模糊控制的理论和方法引入布袋除尘器脉冲清灰控制系统中,运用除尘专家的知识和经验及控制专家的理论和方法建立了除尘器控制系统模糊控制规则表,并利用MATLAB软件工具对该模糊控制规则表进行推理计算,还使用了Simulink仿真模块对模糊控制规则进行了仿真,其结果表明了该模糊控制算法的正确性和可靠性。通过对控制系统的软硬件设计和模糊控制设计,初步实现了除尘器控制系统的智能清灰控制设计,可分别对控制系统智能和手动模式操作界面下的参数进行设置和修改;可实时监控显示系统各参数运行情况;还建立了故障诊断报警系统,可及时显示报警信息,保证了控制系统的安全运行。
【关键词】：布袋除尘器 STM32 清灰控制 模糊控制 智能
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题研究的背景和意义11-12
• 1.2 脉冲喷吹布袋除尘器基本工作原理12-13
• 1.3 布袋除尘器控制现状分析13
• 1.4 课题研究主要内容及论文结构13-15
• 第二章 系统控制方案设计15-21
• 2.1 系统整体控制方案设计15-17
• 2.2 控制系统的各子系统控制方案设计17-21
• 2.2.1 除尘清灰控制系统17-18
• 2.2.2 通讯系统18-19
• 2.2.3 模拟量采集系统19-20
• 2.2.4 故障诊断报警系统20-21
• 第三章 系统硬件设计与实现21-35
• 3.1 最小系统设计21
• 3.2 电源模块设计21-22
• 3.3 通讯接口设计22-23
• 3.4 D/A转换电路设计23-24
• 3.5 A/D转换电路设计24-27
• 3.5.1 进出口气压检测电路设计24-26
• 3.5.2 四路模拟量检测电路设计26-27
• 3.6 开关量信号输入输出电路设计27-30
• 3.6.1 电平信号输入设计27-28
• 3.6.2 电平信号输出设计28-29
• 3.6.3 电磁阀输出控制设计29-30
• 3.7 电磁阀开路检测电路设计30
• 3.8 显示屏选型及PCB制版30-35
• 3.8.1 显示屏选型30-31
• 3.8.2 控制主板的制作31-32
• 3.8.3 电磁阀驱动插板制作32
• 3.8.4 气压信号检测板制作32-35
• 第四章 系统软件设计与实现35-47
• 4.1 控制系统软件操作流程35-36
• 4.2 MDK开发平台和固件函数库36-37
• 4.3 系统的软件程序编写37-42
• 4.3.1 系统软件程序编写思路37-39
• 4.3.2 系统程序的初始化39-40
• 4.3.3 显示屏显示子程序40-41
• 4.3.4 十进制数字显示子程序41-42
• 4.3.5 按键子程序42
• 4.4 系统界面显示42-47
• 第五章 清灰系统智能控制设计47-59
• 5.1 除尘器阻力的理论影响因素47-48
• 5.2 模糊控制系统的组成48-49
• 5.3 系统模糊控制的输入量确定49
• 5.4 除尘器控制专家知识和经验49-50
• 5.5 输入变量和输出变量的模糊化50-52
• 5.5.1 压差和压差变化量的模糊化计算50-51
• 5.5.2 清灰频率的输出范围推导及模糊化计算51
• 5.5.3 系统模糊控制规则表的制作51-52
• 5.6 MATLAB工具对模糊控制规则的运算及仿真52-59
• 5.6.1 模糊推理系统的建立52-55
• 5.6.2 Simulink对模糊推理系统的仿真55-59
• 第六章 系统的校准调试59-63
• 6.1 气压校准59-60
• 6.2 系统联调60-63
• 第七章 总结与展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-71
• 附录71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：999763