發(fā)布時(shí)間：2020-08-17 10:05

【摘要】：在未來很長一段時(shí)間內(nèi),火力發(fā)電將仍然是我國主要的發(fā)電方式,而水資源作為能量傳遞的工質(zhì),其水質(zhì)的好壞嚴(yán)重影響火電機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此,只有對(duì)天然水進(jìn)行凈化處理,才可進(jìn)入鍋爐、汽機(jī)等設(shè)備參與運(yùn)行,化學(xué)水處理系統(tǒng)已經(jīng)成為火電機(jī)組運(yùn)行過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。但是隨著社會(huì)科技的進(jìn)步,化學(xué)水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度逐漸提高,電廠員工很難參與到實(shí)際的啟機(jī)、停機(jī)以及故障練習(xí)中,從而難以提高操作人員的技術(shù)水平。另外,在實(shí)際系統(tǒng)過程控制中一些先進(jìn)的控制策略是否可行,這些都成了迫切需要解決的問題。而火電機(jī)組的仿真系統(tǒng)能夠重現(xiàn)真實(shí)對(duì)象的操作環(huán)境,并模擬實(shí)際對(duì)象的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程。利用該仿真系統(tǒng)既可以有效提高員工的操作水平,達(dá)到培訓(xùn)員工的目的,也可以為控制策略的研究提供試驗(yàn)平臺(tái)。本文以內(nèi)蒙古某電廠的化學(xué)水處理系統(tǒng)為仿真對(duì)象,首先深入研究了該仿真對(duì)象的運(yùn)行流程,系統(tǒng)組成以及設(shè)備工作機(jī)理。采用模塊化建模的思想,將實(shí)際化學(xué)水處理系統(tǒng)的整個(gè)工藝逐步細(xì)分到各個(gè)子過程與單個(gè)設(shè)備,并根據(jù)其特定的物理結(jié)構(gòu),反應(yīng)規(guī)律,建立了反映其功能特性的機(jī)理模型。其次利用Fortran語言程序設(shè)計(jì)開發(fā)其對(duì)應(yīng)的仿真模型,并進(jìn)行模塊化封裝,基于OTS仿真支撐平臺(tái)編譯后形成算法庫。依據(jù)仿真對(duì)象的工藝流程與控制邏輯,調(diào)用算法庫中的仿真模型進(jìn)行邏輯組態(tài),完成了仿真對(duì)象各過程順序控制的模擬仿真,實(shí)現(xiàn)了化學(xué)水處理系統(tǒng)過程控制的動(dòng)態(tài)模擬。接著應(yīng)用Intouch組態(tài)軟件進(jìn)行畫面組態(tài)、動(dòng)態(tài)鏈接,構(gòu)造其仿真系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)。最后通過MMI(人機(jī)接口)驅(qū)動(dòng)程序與通訊數(shù)據(jù)庫MMI點(diǎn)表搭建仿真模型和監(jiān)控平臺(tái)的通訊橋梁。最終開發(fā)了一套基于C/S模式下且純軟件形式的化學(xué)水處理仿真系統(tǒng)。通過運(yùn)行操作該仿真系統(tǒng),各個(gè)設(shè)備可根據(jù)順控步序被準(zhǔn)確地操控,驗(yàn)證了各過程順序控制策略的正確性,為工程師提供了優(yōu)化控制算法的工具。仿真系統(tǒng)各系統(tǒng)處理后水質(zhì)參數(shù)與實(shí)際系統(tǒng)處理后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)誤差在一定的合理范圍內(nèi),驗(yàn)證了仿真模型能夠真實(shí)地反應(yīng)實(shí)際過程的動(dòng)態(tài)特性。證明了該仿真系統(tǒng)的可用性,滿足培訓(xùn)要求。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.9;TM621
【圖文】：

拘酕嗤僮鰨嚓嗷ズ獻(xiàn)鰨嘣餐噼瓿賞囗蝗撾竦吶嘌�。�?4.1 仿真系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖4.1 仿真系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)本文在一臺(tái) PC機(jī)上同時(shí)安裝 Intouch組態(tài)軟件和 OTS 仿真環(huán)境完成仿真監(jiān)控系統(tǒng)和仿真控制系統(tǒng)的開發(fā)，再根據(jù)實(shí)際需要與控制規(guī)模在不同的計(jì)算機(jī)上設(shè)置多臺(tái)操作員站。如圖 4.2 所示為建立化學(xué)水處理仿真系統(tǒng)的框架圖，該仿真系統(tǒng)主要由三部分組成：仿真控制系統(tǒng)、仿真監(jiān)控系統(tǒng)以及兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的人機(jī)接口MMI[50]。

圖 4.2 仿真系統(tǒng)的框架圖仿真控制系統(tǒng)：基于 OTS 仿真支撐平臺(tái)開發(fā)的仿真控制系統(tǒng)是利用程序算學(xué)水處理系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備以及相關(guān)過程的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型建立其仿真模型。通型輸入輸出的鏈接形成邏輯組態(tài)，是實(shí)現(xiàn)化學(xué)水處理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬仿真務(wù)器。仿真監(jiān)控系統(tǒng)：基于 Intouch 組態(tài)軟件開發(fā)的仿真監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)化學(xué)水處的工藝流程圖，設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真控制系統(tǒng)的監(jiān)控。該系是化學(xué)水處理仿真系統(tǒng)可視化界面的設(shè)計(jì)，可以滿足仿真界面的操作控制顯示要求，能夠全范圍、直觀地將仿真控制系統(tǒng)的模擬參數(shù)，動(dòng)態(tài)工業(yè)流來。數(shù)據(jù)通訊：仿真控制系統(tǒng)與仿真監(jiān)控系統(tǒng)的通訊是由人機(jī)接口（MMI）來實(shí)接口主要是建立監(jiān)控界面與仿真模型一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的通訊數(shù)據(jù)庫。在仿真時(shí)，操作員在監(jiān)控界面上進(jìn)行的任何操作，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息都會(huì)

圖 4.3 仿真模型在運(yùn)行 OTS 仿真平臺(tái)時(shí)，設(shè)計(jì)好的仿真模型會(huì)根據(jù)模塊提前設(shè)置好的數(shù)組參載數(shù)據(jù)，并根據(jù)模型內(nèi)部的算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。.2.2.1 通用模塊的仿真模型仿真支撐平臺(tái) OTS 算法庫中的通用模塊較多，本文針對(duì)后續(xù)邏輯組態(tài)中常用陌生的模塊做詳細(xì)的算法說明，而簡單且大家所熟知的模塊例如“與，或，非”的法說明不做闡述。（1）雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的仿真模型該仿真模型模擬了一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可以通過系數(shù)的設(shè)置選擇觸發(fā)器的兩作狀態(tài)。表 4.1 是觸發(fā)器仿真模型的算法說明。表 4.1 觸發(fā)器的仿真模型算法算法名：FLIPFLOP輸 入 輸 出 系 數(shù)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金婧;;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2019年23期

2 孫皓;曹萍;;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J];能源與節(jié)能;2019年03期

3 靳文星;;高頻電化學(xué)水處理系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用[J];化工設(shè)計(jì)通訊;2019年06期

4 張鑫;;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢[J];化工管理;2018年08期

5 李曉婕;;火力發(fā)電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)節(jié)水改造的探討[J];黑龍江科技信息;2017年10期

6 楊漫兮;王啟棟;韓征飛;;淺析火電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)節(jié)能降耗優(yōu)化措施[J];能源與環(huán)境;2017年03期

7 遲敬元;;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)綜合化控制發(fā)展趨勢[J];中國高新區(qū);2017年23期

8 莫海軍;;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];山東工業(yè)技術(shù);2016年14期

9 王翔;;分析電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2014年23期

10 袁育亭;劉政修;;化學(xué)水處理系統(tǒng)自用水回收利用[J];全面腐蝕控制;2014年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 吳英海;;可編程控制器在化學(xué)水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];廣西電機(jī)工程學(xué)會(huì)第七屆青年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2002年

2 鄧興龍;;二例電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)異常運(yùn)行分析與處理[A];2014火電廠污染物凈化與節(jié)能技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2014年

3 張研成;;PLC在熱電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 陳曦 金吉鑫 魏明浩;平原:從廢品里“卡”出產(chǎn)品[N];中國縣域經(jīng)濟(jì)報(bào);2012年

2 記者 梁瑛　通訊員 劉希軍;塔河分公司加工原油水耗降低[N];中國石化報(bào);2009年

3 記者 蔡清泉　通訊員 彭嬌妍;一項(xiàng)小改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[N];中國石化報(bào);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 劉少虹;化學(xué)水處理系統(tǒng)的建模與仿真研究[D];山西大學(xué);2019年

2 陳淼;光伏/水處理耦合系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2018年

3 黃紹娃;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的仿真研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

4 張海濤;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2009年

5 曹鵬飛;電廠化學(xué)水處理系統(tǒng)的改造與實(shí)現(xiàn)[D];華東理工大學(xué);2012年

6 李亞瓊;電站化學(xué)水處理系統(tǒng)狀態(tài)維修決策研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2007年

7 馬陽;火電廠化學(xué)水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2795183