火電廠給煤控制系統(tǒng)研究與設計
發(fā)布時間:2020-12-10 13:45
隨著我國國民工業(yè)耗電量不斷升高,國內(nèi)許多大型發(fā)電廠隨之提高了自身的機組容量,使得各地區(qū)平均耗電量產(chǎn)生了較大范圍的浮動,火電廠的用煤需求也越來越大,這要求火力發(fā)電廠的給煤控制系統(tǒng)需要更穩(wěn)定、更可靠地完成上煤操作。傳統(tǒng)給煤系統(tǒng)的自動化控制方式無法滿足目前火電廠的技術要求,為了提高控制系統(tǒng)的性能,研發(fā)一套基于PLC的智能化給煤控制系統(tǒng),有效地改善傳統(tǒng)給煤系統(tǒng)控制方案并提高上煤過程的自動化水平,對于火力發(fā)電廠提升生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。本文以某火電廠輸煤控制系統(tǒng)為背景,對上煤過程中的給煤控制系統(tǒng)進行了研究與設計。根據(jù)給煤控制系統(tǒng)的要求,首先設計了系統(tǒng)的控制體系結(jié)構(gòu),結(jié)合給煤系統(tǒng)的工作原理,確定了系統(tǒng)所需的皮帶機變頻調(diào)速方法和皮帶機數(shù)字測速方法,并給出了 OPC技術和自整定模糊PID技術等先進控制方法。其次分析了給煤系統(tǒng)傳統(tǒng)PID控制與模糊控制的理論方法,研究了系統(tǒng)自整定模糊PID控制方法,并針對給煤控制系統(tǒng)時變性、滯后性等特點,結(jié)合皮帶機稱重模型以及皮帶驅(qū)動電機的恒壓頻比變頻調(diào)速特性,建立了給煤系統(tǒng)傳遞函數(shù),通過使用工具MATLAB/SIMULINK搭建系統(tǒng)傳統(tǒng)給煤PID控制和自整定模糊P...
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1上煤配煤工藝流程??
系統(tǒng)根據(jù)設定給煤量開始工作,煤料在給煤皮帶上通過電子稱重來實現(xiàn)煤量計算,有??煤流經(jīng)過時,PLC會計算煤量并與設定值進行比較,通過控制變頻器來調(diào)節(jié)皮帶機轉(zhuǎn)速,??使給煤量更準確地達到設定值。給煤系統(tǒng)主要工作原理如圖2.2所示。??煤流入口??^??(^\?rCh?皮帶秤fi跨??\煤流監(jiān)測?/?\??傳感器???1?1皮帶驅(qū)動電機??J?瞬時重景信號?Y?y??^???—?落煤口???? ̄ ̄ ̄?—編碼器測速脈沖信號—??煤流反餓信號?》?PLC控制???變頻器?一??圖2.2給煤系統(tǒng)工作原理示意圖??本文中基于PLC的火電廠給煤控制系統(tǒng)基本適用于大部分火力發(fā)電廠輸煤給煤控??制。系統(tǒng)可實現(xiàn)按給煤量需求自動化輸煤、實時監(jiān)控等功能,是具有過程參數(shù)反饋和智能??分析于一體的自動化給煤控制系統(tǒng)。上位機組態(tài)具有實時顯示給煤量、給煤速度以及系統(tǒng)??各設備的工作狀態(tài)等功能,下位機PLC實現(xiàn)現(xiàn)場設備的流程順序控制、煤料自動計量、??檢測給煤速度等功能。操作人員只需設定并關注上位機實時煤量顯示,查看各儲煤倉煤量??是否符合設定值,便于及時人工調(diào)整預定值,避免輸煤量誤差較大,減少煤礦資源浪費,??保障火電廠發(fā)電質(zhì)量,提高社會經(jīng)濟效益。??2.2給煤系統(tǒng)控制方案設計??本課題致力于研宄設計一套以PLC為主控單元的火電廠給煤控制系統(tǒng)。通過分析火??力發(fā)電廠上煤給煤部分的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點
西安工業(yè)大學碩士學位論文??(4)便于維護:設計時應考慮各個模塊結(jié)構(gòu)之間的信號干擾,以便系統(tǒng)后期(5)實用性:主要體現(xiàn)在給煤系統(tǒng)監(jiān)控設計中,上位機界面的人性化設計,,方便工作人員實際操作。??給煤系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)設計??文以給煤控制系統(tǒng)作為研宄對象,將系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為現(xiàn)場設備、下位機和制體系。下位機PLC與上位機組態(tài)軟件采用PC/PPI協(xié)議電纜通訊,主要采重和皮帶機轉(zhuǎn)速等信號;上位機組態(tài)軟件與MATLAB/SIMULINK采用OPC據(jù),上位機中MATLAB將采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行算法數(shù)學計算得到調(diào)節(jié)控制到的輸出下傳至PLC中來控制現(xiàn)場設備。這樣的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通訊方式統(tǒng)輸煤給煤方式中智能控制方法應用難的問題,為實際給煤系統(tǒng)工程實踐提據(jù)。給煤控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。??"
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊自適應算法的航天器姿態(tài)控制[J]. 周湛杰,王新生,王巖. 電機與控制學報. 2019(02)
[2]基于OPC的物料運輸控制方法應用研究[J]. 樊逸飛,苗榮霞,王潔. 國外電子測量技術. 2018(10)
[3]基于PLC的火電廠輸煤程控系統(tǒng)[J]. 樊逸飛,苗榮霞. 化工自動化及儀表. 2018(06)
[4]基于DSP的M/T法測速研究[J]. 李勇,潘松峰. 工業(yè)控制計算機. 2018(05)
[5]基于差分進化算法的燃氣輪機轉(zhuǎn)速模糊PID復合控制[J]. 王順,智同生,施建強. 熱能動力工程. 2017(10)
[6]基于PLC與MCGS組態(tài)技術的溫濕度控制系統(tǒng)設計[J]. 丁靜,陶曄,孫進. 中國農(nóng)機化學報. 2017(08)
[7]交流電機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方式的分析[J]. 王坤,王義兵,鄢進沖,任強. 電工技術. 2017(08)
[8]基于WinCC和MATLAB的水位模糊控制系統(tǒng)設計[J]. 朱建軍. 機械工程與自動化. 2015(04)
[9]智能技術在電氣自動化控制中的應用探究[J]. 陳曉愛. 電子技術與軟件工程. 2014(07)
[10]基于OPC的以MATLAB為計算平臺的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 譚元飛,王再英. 自動化與儀器儀表. 2011(04)
博士論文
[1]基于蟻群優(yōu)化算法的帶式輸送機運行狀態(tài)監(jiān)測與控制研究[D]. 董甲東.西安建筑科技大學 2015
碩士論文
[1]帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)設計與研究[D]. 張悅.西安科技大學 2018
[2]基于PLC的氨氮檢測控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王潔.西安工業(yè)大學 2018
[3]火電廠輸煤控制系統(tǒng)的設計[D]. 李博.華北理工大學 2018
[4]三相異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 黃天翔.天津理工大學 2018
[5]火電廠輸煤程控系統(tǒng)的設計及應用[D]. 楊繼.華北電力大學 2018
[6]F熱電廠新供熱機組電氣一次設計[D]. 姚廣.吉林大學 2016
[7]啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王彬.西安工業(yè)大學 2016
[8]基于PLC的鍛造操作機控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王昕煒.西安工業(yè)大學 2015
[9]火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 葉國印.西安工業(yè)大學 2015
[10]皮帶輸煤冗余控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 齊赫男.河北工業(yè)大學 2015
本文編號:2908796
【文章來源】:西安工業(yè)大學陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1上煤配煤工藝流程??
系統(tǒng)根據(jù)設定給煤量開始工作,煤料在給煤皮帶上通過電子稱重來實現(xiàn)煤量計算,有??煤流經(jīng)過時,PLC會計算煤量并與設定值進行比較,通過控制變頻器來調(diào)節(jié)皮帶機轉(zhuǎn)速,??使給煤量更準確地達到設定值。給煤系統(tǒng)主要工作原理如圖2.2所示。??煤流入口??^??(^\?rCh?皮帶秤fi跨??\煤流監(jiān)測?/?\??傳感器???1?1皮帶驅(qū)動電機??J?瞬時重景信號?Y?y??^???—?落煤口???? ̄ ̄ ̄?—編碼器測速脈沖信號—??煤流反餓信號?》?PLC控制???變頻器?一??圖2.2給煤系統(tǒng)工作原理示意圖??本文中基于PLC的火電廠給煤控制系統(tǒng)基本適用于大部分火力發(fā)電廠輸煤給煤控??制。系統(tǒng)可實現(xiàn)按給煤量需求自動化輸煤、實時監(jiān)控等功能,是具有過程參數(shù)反饋和智能??分析于一體的自動化給煤控制系統(tǒng)。上位機組態(tài)具有實時顯示給煤量、給煤速度以及系統(tǒng)??各設備的工作狀態(tài)等功能,下位機PLC實現(xiàn)現(xiàn)場設備的流程順序控制、煤料自動計量、??檢測給煤速度等功能。操作人員只需設定并關注上位機實時煤量顯示,查看各儲煤倉煤量??是否符合設定值,便于及時人工調(diào)整預定值,避免輸煤量誤差較大,減少煤礦資源浪費,??保障火電廠發(fā)電質(zhì)量,提高社會經(jīng)濟效益。??2.2給煤系統(tǒng)控制方案設計??本課題致力于研宄設計一套以PLC為主控單元的火電廠給煤控制系統(tǒng)。通過分析火??力發(fā)電廠上煤給煤部分的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點
西安工業(yè)大學碩士學位論文??(4)便于維護:設計時應考慮各個模塊結(jié)構(gòu)之間的信號干擾,以便系統(tǒng)后期(5)實用性:主要體現(xiàn)在給煤系統(tǒng)監(jiān)控設計中,上位機界面的人性化設計,,方便工作人員實際操作。??給煤系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)設計??文以給煤控制系統(tǒng)作為研宄對象,將系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為現(xiàn)場設備、下位機和制體系。下位機PLC與上位機組態(tài)軟件采用PC/PPI協(xié)議電纜通訊,主要采重和皮帶機轉(zhuǎn)速等信號;上位機組態(tài)軟件與MATLAB/SIMULINK采用OPC據(jù),上位機中MATLAB將采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行算法數(shù)學計算得到調(diào)節(jié)控制到的輸出下傳至PLC中來控制現(xiàn)場設備。這樣的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通訊方式統(tǒng)輸煤給煤方式中智能控制方法應用難的問題,為實際給煤系統(tǒng)工程實踐提據(jù)。給煤控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。??"
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊自適應算法的航天器姿態(tài)控制[J]. 周湛杰,王新生,王巖. 電機與控制學報. 2019(02)
[2]基于OPC的物料運輸控制方法應用研究[J]. 樊逸飛,苗榮霞,王潔. 國外電子測量技術. 2018(10)
[3]基于PLC的火電廠輸煤程控系統(tǒng)[J]. 樊逸飛,苗榮霞. 化工自動化及儀表. 2018(06)
[4]基于DSP的M/T法測速研究[J]. 李勇,潘松峰. 工業(yè)控制計算機. 2018(05)
[5]基于差分進化算法的燃氣輪機轉(zhuǎn)速模糊PID復合控制[J]. 王順,智同生,施建強. 熱能動力工程. 2017(10)
[6]基于PLC與MCGS組態(tài)技術的溫濕度控制系統(tǒng)設計[J]. 丁靜,陶曄,孫進. 中國農(nóng)機化學報. 2017(08)
[7]交流電機變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)控制方式的分析[J]. 王坤,王義兵,鄢進沖,任強. 電工技術. 2017(08)
[8]基于WinCC和MATLAB的水位模糊控制系統(tǒng)設計[J]. 朱建軍. 機械工程與自動化. 2015(04)
[9]智能技術在電氣自動化控制中的應用探究[J]. 陳曉愛. 電子技術與軟件工程. 2014(07)
[10]基于OPC的以MATLAB為計算平臺的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設計[J]. 譚元飛,王再英. 自動化與儀器儀表. 2011(04)
博士論文
[1]基于蟻群優(yōu)化算法的帶式輸送機運行狀態(tài)監(jiān)測與控制研究[D]. 董甲東.西安建筑科技大學 2015
碩士論文
[1]帶式輸送機電氣控制系統(tǒng)設計與研究[D]. 張悅.西安科技大學 2018
[2]基于PLC的氨氮檢測控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王潔.西安工業(yè)大學 2018
[3]火電廠輸煤控制系統(tǒng)的設計[D]. 李博.華北理工大學 2018
[4]三相異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)控制策略的研究[D]. 黃天翔.天津理工大學 2018
[5]火電廠輸煤程控系統(tǒng)的設計及應用[D]. 楊繼.華北電力大學 2018
[6]F熱電廠新供熱機組電氣一次設計[D]. 姚廣.吉林大學 2016
[7]啤酒發(fā)酵控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王彬.西安工業(yè)大學 2016
[8]基于PLC的鍛造操作機控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 王昕煒.西安工業(yè)大學 2015
[9]火電廠輸煤電氣控制系統(tǒng)研究與設計[D]. 葉國印.西安工業(yè)大學 2015
[10]皮帶輸煤冗余控制系統(tǒng)的設計與研究[D]. 齊赫男.河北工業(yè)大學 2015
本文編號:2908796
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