本文關(guān)鍵詞：低壓蒸汽發(fā)電裝置的嵌入式系統(tǒng)研究

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【摘要】：低壓蒸汽發(fā)電也稱低溫余熱發(fā)電,常指利用300℃以下的低溫余熱資源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)。低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制系統(tǒng)大致分為兩類:一類是裝機(jī)容量大、自動(dòng)化程度高、成本高的集散控制系統(tǒng);另一類是裝機(jī)容量小、功能靈活的單機(jī)控制系統(tǒng)。而單機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、安全性、可靠性和發(fā)電效率等性能參差不一,成本也相差甚巨。本文主要研究小型低壓蒸汽發(fā)電設(shè)備的嵌入式控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù),論文以低壓蒸汽發(fā)電機(jī)系統(tǒng)為主要對(duì)象并在研究其它小型蒸汽發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套可移植的、通用性強(qiáng)的嵌入式控制系統(tǒng)。論文首先對(duì)低壓蒸汽發(fā)電裝置的工作原理進(jìn)行了需求分析和功能分析,其中的關(guān)鍵技術(shù)為如何增強(qiáng)系統(tǒng)的可移植性、通用性和可操作性,為此提出了一種基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式控制系統(tǒng)方案。該方案基于模塊化設(shè)計(jì)方法,將系統(tǒng)硬件按照核心電路設(shè)計(jì)成CPU模塊、通訊模塊、I/O模塊、高速I/O模塊、模擬量模塊以及電源等功能模塊;軟件系統(tǒng)按照裝置工作原理劃分成余熱回收、蒸汽發(fā)電、并網(wǎng)控制和冷卻潤滑等工藝過程。模塊化設(shè)計(jì)的軟、硬件系統(tǒng)既便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和裁剪,又便于系統(tǒng)管理、維護(hù)。最后通過人機(jī)交互系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理。論文對(duì)控制系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了分析、研究和設(shè)計(jì),并進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試,完成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì),既滿足當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)的需要,同時(shí)又為將來的技術(shù)升級(jí)做出了準(zhǔn)備。最后,樣機(jī)應(yīng)用于低壓蒸汽發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電過程控制中,測(cè)試表明論文設(shè)計(jì)的嵌入式控制系統(tǒng)滿足控制要求,為下一步樣機(jī)應(yīng)用至其它類型發(fā)電裝置奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：低壓蒸汽 余熱發(fā)電 嵌入式系統(tǒng) 模塊化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM617
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題的研究背景10-11
• 1.2 低壓蒸汽發(fā)電裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 低壓蒸汽發(fā)電裝置的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 新型低壓蒸汽發(fā)電裝置的研究12-13
• 1.2.3 新型低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制系統(tǒng)研究13-14
• 1.3 課題研究的來源和意義14
• 1.3.1 課題來源14
• 1.3.2 課題的研究意義14
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容14-18
• 1.4.1 本課題的主要研究內(nèi)容15
• 1.4.2 論文章節(jié)安排15-18
• 第二章 低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制方案研究18-28
• 2.1 低壓蒸汽發(fā)電裝置的工作原理18-20
• 2.1.1 低壓蒸汽發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)分析18-19
• 2.1.2 低壓蒸汽發(fā)電裝置的工作原理19-20
• 2.2 低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制需求分析20-21
• 2.3 發(fā)電裝置中的被控對(duì)象分析21-23
• 2.4 低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制方案研究23-25
• 2.4.1 發(fā)電裝置的電控方案設(shè)計(jì)23-24
• 2.4.2 發(fā)電裝置的兩種電控方案比較24-25
• 2.4.3 嵌入式系統(tǒng)控制方案的確定25
• 2.5 低壓蒸汽發(fā)電裝置控制系統(tǒng)的可靠性要求25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 低壓蒸汽發(fā)電裝置的嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)28-48
• 3.1 嵌入式系統(tǒng)硬件模塊化的設(shè)計(jì)方法研究28-32
• 3.1.1 嵌入式系統(tǒng)硬件模塊化的設(shè)計(jì)原則28-29
• 3.1.2 嵌入式系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)方法29-31
• 3.1.3 嵌入式系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31-32
• 3.2 低壓蒸汽發(fā)電裝置的嵌入式系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)32-45
• 3.2.1 控制器選擇32-33
• 3.2.2 控制器I/O端口分配33
• 3.2.3 電源電路33-36
• 3.2.4 C8051F040最小系統(tǒng)36
• 3.2.5 I/O接口電路36-39
• 3.2.6 高速I/O接口電路39-41
• 3.2.7 通信接口電路41-43
• 3.2.8 模擬量接口電路43-44
• 3.2.9 基板設(shè)計(jì)44-45
• 3.3 嵌入式系統(tǒng)機(jī)械外殼設(shè)計(jì)45
• 3.4 嵌入式系統(tǒng)抗干擾測(cè)試45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制策略研究48-64
• 4.1 低壓蒸汽發(fā)電裝置的控制工藝設(shè)計(jì)48-52
• 4.1.1“余熱回收”過程控制48-49
• 4.1.2“蒸汽發(fā)電”過程控制49-50
• 4.1.3“并網(wǎng)發(fā)電”過程控制50-51
• 4.1.4“冷凝回收”過程控制51-52
• 4.1.5“冷卻潤滑”過程控制52
• 4.2 人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)52-59
• 4.2.1 通訊“幀”格式設(shè)計(jì)52-54
• 4.2.2 通訊“數(shù)據(jù)體”規(guī)劃54-55
• 4.2.3 下位機(jī)腳本驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)55-57
• 4.2.4 上位機(jī)解析函數(shù)設(shè)計(jì)57-59
• 4.3 系統(tǒng)運(yùn)行策略設(shè)計(jì)59-63
• 4.3.1 發(fā)電裝置的“開車”過程控制59-60
• 4.3.2 發(fā)電裝置的“停車”過程控制60-61
• 4.3.3 系統(tǒng)故障處理61-63
• 4.3.4 系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)用64-80
• 5.1 電能調(diào)節(jié)控制器設(shè)計(jì)64-65
• 5.1.1 蒸汽發(fā)電的基本原理64-65
• 5.1.2 電能調(diào)節(jié)控制器設(shè)計(jì)65
• 5.2 電能調(diào)節(jié)控制器模型分析與簡(jiǎn)化65-72
• 5.2.1 電能調(diào)節(jié)控制器模型簡(jiǎn)化65-67
• 5.2.2 電能調(diào)節(jié)控制器模型特性分析67-71
• 5.2.3 電能調(diào)節(jié)控制器的穩(wěn)定性預(yù)測(cè)71-72
• 5.3 試驗(yàn)測(cè)試72-76
• 5.3.1 電能調(diào)節(jié)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>72-73
• 5.3.2 空載試驗(yàn)73-74
• 5.3.3 帶載試驗(yàn)74-75
• 5.3.4 蒸汽與負(fù)載動(dòng)平衡調(diào)節(jié)試驗(yàn)75-76
• 5.3.5 試驗(yàn)結(jié)果分析76
• 5.4 系統(tǒng)應(yīng)用中的問題及優(yōu)化76-78
• 5.4.1 電能調(diào)節(jié)控制器改進(jìn)77-78
• 5.4.2 嵌入式系統(tǒng)硬件改進(jìn)78
• 5.5 本章小結(jié)78-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 附錄A86-88
• 附錄B88-92
• 附錄C92-94
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果94-96
• 致謝96

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3 王海洲;淺論嵌入式控制系統(tǒng)在發(fā)電廠中的應(yīng)用[J];江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

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7 蔣峰 ,趙宏偉;加工疊層材料的振動(dòng)鉆床嵌入式控制系統(tǒng)[J];新技術(shù)新工藝;2004年09期

8 孫兵;趙斌;;高頻淬火生產(chǎn)線嵌入式控制系統(tǒng)的研制[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2009年01期

9 張偉;胡震;楊申申;;援潛救生鐘嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化儀表;2013年11期

10 張國輝;謝小鵬;陳建明;;電腦加油機(jī)嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)械與電子;2009年05期

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