本文關(guān)鍵詞：計量泵遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其優(yōu)化運行的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對隔膜式計量泵工作環(huán)境的復(fù)雜、惡劣及傳統(tǒng)的控制計量泵的方法過于簡單,并不能適用于復(fù)雜的工業(yè)過程,本文以隔膜式計量泵現(xiàn)場控制板為基礎(chǔ),設(shè)計了基于智能網(wǎng)關(guān)的遠程控制系統(tǒng)。不僅實現(xiàn)了現(xiàn)場各個計量泵節(jié)點和傳感器的實時網(wǎng)絡(luò)化控制,同時實現(xiàn)了各個節(jié)點的互相通信和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和故障報警。本文從遠程控制系統(tǒng)和泵站優(yōu)化運行的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢出發(fā),提出基于智能網(wǎng)關(guān)的遠程控制系統(tǒng)和基于TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實現(xiàn)。同時,針對現(xiàn)階段能源短缺和產(chǎn)品質(zhì)量問題提出了泵站優(yōu)化運行的方案。本文的主要工作如下:1.基于CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)的計量泵專用智能網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計,硬件包括CAN模塊、以太網(wǎng)模塊、電源模塊和調(diào)試模塊等。軟件主要包括CAN總線驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)收發(fā)程序的實現(xiàn),TCP/IP協(xié)議棧的裁剪和移植及通過程序的有限狀態(tài)機思想實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序設(shè)計。2.由于智能網(wǎng)關(guān)的專用性強,在TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用層設(shè)計了自定義的應(yīng)用層協(xié)議,該協(xié)議保證了數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)挠行浴踩院涂煽啃浴?.遠程監(jiān)控平臺監(jiān)控軟件的設(shè)計。使用Apache的Mina網(wǎng)絡(luò)通信框架實現(xiàn)與計量泵專用網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)交換,與監(jiān)控軟件的應(yīng)用程序相隔離,使程序設(shè)計層次更加分明。通過Java的Swing組件編寫系統(tǒng)的可視化界面,實時顯示從現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù),直觀的反應(yīng)現(xiàn)場計量泵的工作狀態(tài),并將采集的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中,以備歷史查詢和故障檢測。4.建立計量泵優(yōu)化運行數(shù)學(xué)模型,包括最小流量偏差模型、能耗模型。求解優(yōu)化模型的選擇分析,最后通過遺傳算法來求解這些優(yōu)化模型,并在MATLAB中仿真驗證優(yōu)化運行算法的有效性和可行性。最后將優(yōu)化模型和算法通過Java語言編寫,嵌入到物料投加的系統(tǒng)中,提供給決策者優(yōu)化決策使用。
【關(guān)鍵詞】：隔膜式計量泵 遠程監(jiān)控系統(tǒng) 優(yōu)化運行 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH323;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 課題研究的目的和意義11-12
• 1.2.1 計量泵遠程監(jiān)控的目的和意義11-12
• 1.2.2 計量泵優(yōu)化運行的目的和意義12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢12-14
• 1.3.1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和趨勢12-14
• 1.3.2 計量泵優(yōu)化運行的研究現(xiàn)狀和趨勢14
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容14-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 主要特色和創(chuàng)新點15-16
• 1.4.3 論文結(jié)構(gòu)安排16-17
• 第2章 課題研究的相關(guān)知識17-23
• 2.1 隔膜式計量泵專用數(shù)字變頻器17-18
• 2.2 CAN總線技術(shù)18-19
• 2.3 以太網(wǎng)技術(shù)19
• 2.4 專用工業(yè)網(wǎng)關(guān)的發(fā)展和應(yīng)用19-20
• 2.5 程序有限狀態(tài)機思想20-21
• 2.6 MINA網(wǎng)絡(luò)通信框架21-23
• 第3章 計量泵監(jiān)控系統(tǒng)分析與智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計23-44
• 3.1 計量泵監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計和功能分析23-28
• 3.1.1 計量泵遠程監(jiān)控系統(tǒng)分析與簡介23-25
• 3.1.2 計量泵遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計25
• 3.1.3 系統(tǒng)整體功能分析25-28
• 3.2 計量泵專用智能網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計28-41
• 3.2.1 智能網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計28-30
• 3.2.2 智能網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計30-41
• 3.3 專用智能網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控軟件應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計41-44
• 3.3.1 應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計方案41
• 3.3.2 TCP/IP協(xié)議棧應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計41-44
• 第4章 計量泵遠程監(jiān)控軟件的設(shè)計44-58
• 4.1 監(jiān)控軟件的整體設(shè)計思想44-46
• 4.1.1 軟件模塊化分析44
• 4.1.2 軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計44-46
• 4.2 開發(fā)工具的選擇46
• 4.3 監(jiān)控軟件可視化界面的設(shè)計46-49
• 4.3.1 用戶登錄界面46-47
• 4.3.2 監(jiān)控系統(tǒng)主界面47
• 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)連接界面47-48
• 4.3.4 數(shù)據(jù)采集顯示界面48-49
• 4.3.5 節(jié)點參數(shù)設(shè)置界面49
• 4.4 監(jiān)控軟件網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交換設(shè)計49-52
• 4.4.1 網(wǎng)絡(luò)模式的選擇49-50
• 4.4.2 Socket通信機制50-51
• 4.4.3 Java中的多線程技術(shù)51
• 4.4.4 數(shù)據(jù)交換51-52
• 4.5 監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的設(shè)計52-55
• 4.5.1 數(shù)據(jù)庫的選擇52-53
• 4.5.2 數(shù)據(jù)庫中主要表的設(shè)計53-54
• 4.5.3 數(shù)據(jù)庫與上位機監(jiān)控軟件的通信連接54-55
• 4.6 專用智能網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控軟件通信測試55-58
• 第5章 計量泵優(yōu)化運行的研究與設(shè)計58-68
• 5.1 計量泵優(yōu)化運行概述58
• 5.2 計量泵性能曲線擬合58-59
• 5.3 計量泵優(yōu)化運行模型的建立59-61
• 5.3.1 流量最小偏差模型59
• 5.3.2 能耗模型59-60
• 5.3.3 投料系統(tǒng)約束條件60-61
• 5.4 優(yōu)化運行模型求解方法分析61-63
• 5.4.1 求解方法分析61
• 5.4.2 遺傳算法概述61-62
• 5.4.3 遺傳算法求解多目標(biāo)優(yōu)化模型62-63
• 5.5 模型的仿真分析63-65
• 5.6 計量泵優(yōu)化運行軟件的實現(xiàn)65-68
• 5.6.1 優(yōu)化運行軟件設(shè)計65-66
• 5.6.2 遺傳算法類的設(shè)計66-67
• 5.6.3 投料系統(tǒng)運行實驗結(jié)果67
• 5.6.4 結(jié)論67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻70-73
• 附錄A 監(jiān)控系統(tǒng)實物圖73-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果76

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王振宇;余世明;;基于實時監(jiān)控系統(tǒng)的計量泵組動態(tài)優(yōu)化[J];工業(yè)控制計算機;2014年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王寶寶;優(yōu)先級機制在嵌入式計量泵監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

2 吳斌;計量泵遠程監(jiān)控組態(tài)軟件研究與設(shè)計[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

3 賀憶;給水管網(wǎng)直接優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

4 丁菊;基于模擬退火算法的600MW機組循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運行[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 李世偉;一種新型直線電磁振蕩泵的特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2014年

6 楊艷萍;基于MSP430單片機的微量計量泵控制系統(tǒng)設(shè)計[D];蘭州交通大學(xué);2014年

7 王振宇;計量泵組的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺設(shè)計及其動態(tài)優(yōu)化研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

8 孫瑩;基于生存分析的城市供水管網(wǎng)經(jīng)濟更換時間預(yù)測[D];天津理工大學(xué);2014年

9 盧繼祥;液動隔膜泵控制系統(tǒng)研發(fā)[D];沈陽大學(xué);2014年

10 郭玉章;供水管網(wǎng)綜合性能評價指標(biāo)的研究[D];天津大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：計量泵遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其優(yōu)化運行的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：353774