發(fā)布時間：2020-08-17 10:05

【摘要】：在未來很長一段時間內(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)的好壞嚴重影響火電機組的安全、穩(wěn)定運行。因此,只有對天然水進行凈化處理,才可進入鍋爐、汽機等設備參與運行,化學水處理系統(tǒng)已經(jīng)成為火電機組運行過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。但是隨著社會科技的進步,化學水處理系統(tǒng)的自動化程度逐漸提高,電廠員工很難參與到實際的啟機、停機以及故障練習中,從而難以提高操作人員的技術水平。另外,在實際系統(tǒng)過程控制中一些先進的控制策略是否可行,這些都成了迫切需要解決的問題。而火電機組的仿真系統(tǒng)能夠重現(xiàn)真實對象的操作環(huán)境,并模擬實際對象的動態(tài)運行過程。利用該仿真系統(tǒng)既可以有效提高員工的操作水平,達到培訓員工的目的,也可以為控制策略的研究提供試驗平臺。本文以內(nèi)蒙古某電廠的化學水處理系統(tǒng)為仿真對象,首先深入研究了該仿真對象的運行流程,系統(tǒng)組成以及設備工作機理。采用模塊化建模的思想,將實際化學水處理系統(tǒng)的整個工藝逐步細分到各個子過程與單個設備,并根據(jù)其特定的物理結(jié)構,反應規(guī)律,建立了反映其功能特性的機理模型。其次利用Fortran語言程序設計開發(fā)其對應的仿真模型,并進行模塊化封裝,基于OTS仿真支撐平臺編譯后形成算法庫。依據(jù)仿真對象的工藝流程與控制邏輯,調(diào)用算法庫中的仿真模型進行邏輯組態(tài),完成了仿真對象各過程順序控制的模擬仿真,實現(xiàn)了化學水處理系統(tǒng)過程控制的動態(tài)模擬。接著應用Intouch組態(tài)軟件進行畫面組態(tài)、動態(tài)鏈接,構造其仿真系統(tǒng)的監(jiān)控平臺。最后通過MMI(人機接口)驅(qū)動程序與通訊數(shù)據(jù)庫MMI點表搭建仿真模型和監(jiān)控平臺的通訊橋梁。最終開發(fā)了一套基于C/S模式下且純軟件形式的化學水處理仿真系統(tǒng)。通過運行操作該仿真系統(tǒng),各個設備可根據(jù)順控步序被準確地操控,驗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)與實際系統(tǒng)處理后的水質(zhì)標準誤差在一定的合理范圍內(nèi),驗證了仿真模型能夠真實地反應實際過程的動態(tài)特性。證明了該仿真系統(tǒng)的可用性,滿足培訓要求。
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.9;TM621
【圖文】：

拘酕嗤僮鰨嚓嗷ズ獻鰨嘣餐噼瓿賞囗蝗撾竦吶嘌怠Ｍ?4.1 仿真系統(tǒng)的硬件結(jié)構圖4.1 仿真系統(tǒng)的整體設計本文在一臺 PC機上同時安裝 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)實際需要與控制規(guī)模在不同的計算機上設置多臺操作員站。如圖 4.2 所示為建立化學水處理仿真系統(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)以及兩者之間進行數(shù)據(jù)通訊的人機接口MMI[50]。

圖 4.2 仿真系統(tǒng)的框架圖仿真控制系統(tǒng)：基于 OTS 仿真支撐平臺開發(fā)的仿真控制系統(tǒng)是利用程序算學水處理系統(tǒng)各個設備以及相關過程的動態(tài)數(shù)學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)，是實現(xiàn)化學水處理系統(tǒng)的動態(tài)模擬仿真務器。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)化學水處的工藝流程圖，設計相應的仿真界面，實現(xiàn)對仿真控制系統(tǒng)的監(jiān)控。該系是化學水處理仿真系統(tǒng)可視化界面的設計，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)的通訊是由人機接口（MMI）來實接口主要是建立監(jiān)控界面與仿真模型一一對應關系的通訊數(shù)據(jù)庫。在仿真時，操作員在監(jiān)控界面上進行的任何操作，對應產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)信息都會

圖 4.3 仿真模型在運行 OTS 仿真平臺時，設計好的仿真模型會根據(jù)模塊提前設置好的數(shù)組參載數(shù)據(jù)，并根據(jù)模型內(nèi)部的算法對數(shù)據(jù)進行實時處理。.2.2.1 通用模塊的仿真模型仿真支撐平臺 OTS 算法庫中的通用模塊較多，本文針對后續(xù)邏輯組態(tài)中常用陌生的模塊做詳細的算法說明，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雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可以通過系數(shù)的設置選擇觸發(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)

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本文編號：2795183