| 题名 | 循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究 |
| 作者 | 汪源 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 吴明亮 ; 刘建国 |
| 关键词 | 循环流化床 汽包水位 三冲量 模糊自适应PID控制 PLC 冗余 组态软件 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 现如今,在科技迅速发展的时代背景下,人们对过程控制领域的研究也正以蒸蒸日上的态势进行着。循环流化床锅炉作为一个复杂的控制系统,要完成对它的控制任务,这也属于一种典型的过程控制范畴。锅炉控制中包含着诸多互相影响的参数,本文主要以给水子系统中的汽包水位作为控制目标,展开本次课题的各项论述。而汽包水位在要求控制范围内的波动大小,直接关联着锅炉其他各子系统能否安全运行,以及所需蒸汽品质是否理想。课题以玉龙铜矿厂区改造工程中的一台型号为DHX25-1.25-AII循环流化床(额定蒸发量为25t/h,额定压力为1.25Mpa)作为分析对象。其中主要从锅炉汽包水位的控制方案及控制算法进行深入研究,最终确定从以下三个方面开展工作:(1)针对给水系统的工作流程进行分析,尤其在汽包水位的内外扰动因素和动态特性方面,从数理两个角度进行说明。并结合单冲量和双冲量控制方案的利弊,通过引入蒸汽流量作为前馈信号,以给水流量作为内部扰动信号构成副调节回路,最终确定三冲量串级控制方案。其目的是能够合理消除“虚假水位”带来的不利影响。(2)由于PID控制具有精度高的优点,但在整个调节过程中进行人为整定参数时效率较低。本人通过结合不需要具体数学模型的模糊控制理论的特点,设计出相应的汽包水位控制系统,主要以模糊自适应PID为主调节器,并且副调节器由PI控制构成;之后通过MATLAB建立相应数学模型,并在其SIMULINK的仿真模块下进行仿真。最后与常规串级PID控制的仿真结果比对,验证了汽包水位无论是在锅炉工作负荷变小或变大时,都能保持在合理范围内。(3)经过与客户的沟通,进行PLC硬件模块的具体选型,控制柜内安装和空间排布,以及现场一、二次仪表相互搭配的工作。通过搭建冗余控制系统来保证现场锅炉的运行质量,从而完成本次控制系统具体的硬件设计。通过PLC相对应的下位组态软件STEP7,编写与水位控制相关的梯形图程序并实现智能控制算法。通过上位组态软件WinCC,进行监控和操作界面的制作,并实现上位机与PLC之间的通讯连接,完成对现场数据的实时采集。调试后进行现场水位控制系统测试,最终得到客户顺利验收。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 88 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94848]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 汪源. 循环流化床锅炉汽包水位控制系统设计与研究[D]. 2019. |
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