煤气站控制系统的研究与设计

【摘要】：随着计算机和网络技术的迅速发展,工业自动化过程控制技术的广泛应用,对控制系统提出了更高、更新的要求。本文以云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分厂的煤气站控制系统为背景,从先进性和稳定性的角度考虑提出了对其自动化改造。 本文在系统设计要求的基础上,对煤气站控制系统的方案、煤气炉加煤控制、煤气站出口压力控制、工程设计进行了研究。其中,煤气炉的加煤控制、煤气站出口压力控制及工程设计是本文的研究重点；基于聚类算法的出口压力专家控制是本文的创新点。 首先通过对煤气炉工艺原理的深入研究和煤气炉出口温度的分析,提出了BP神经网络预测模型、理论加煤量经验式、加煤修正计算模型相结合的煤气炉加煤控制方案,最终将加煤量转换为加煤时间；然后在改进的聚类算法的基础上,提出了基于专家控制的出口压力控制方案,最终根据采集的数据判断煤气站出口压力控制所处的工作状态,进而来调节进出口阀的开度；最后对系统进行工程设计,包括煤气站的硬件系统设计、控制方案实现设计、通信设计、煤气站的组态设计。 通过仿真及现场生产表明,对系统的自动化改造满足了生产工艺的控制要求,稳定了工艺参数煤气炉的出口温度和煤气站的出口压力,提高了煤气的流量和质量,从而改善了煤气站的工况,减轻了工人的劳动强度,为企业创造了良好的经济效益和社会效益。 【关键词】：煤气站 BP神经网络 专家控制 组态设计 仿真
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 论文的研究背景及意义10-11
• 1.3 课题国内外研究现状11-13
• 1.3.1 国外研究现状11
• 1.3.2 国内研究现状11-13
• 1.4 论文研究的内容13-14
• 1.5 论文结构安排14-15
• 第二章 煤气站控制系统的方案设计15-23
• 2.1 系统分析15-18
• 2.1.1 控制系统的工艺流程15
• 2.1.2 煤气炉的工艺原理15-17
• 2.1.3 影响因素分析17-18
• 2.2 系统的总体结构18-19
• 2.3 子系统19-21
• 2.3.1 主厂房系统19-20
• 2.3.2 风机房系统20-21
• 2.3.3 循环水系统21
• 2.4 系统设计要求21-22
• 2.5 系统设计思路22
• 2.6 本章小结22-23
• 第三章 煤气炉加煤控制23-34
• 3.1 煤气炉加煤控制方案23-24
• 3.1.1 煤气炉出口温度分析23
• 3.1.2 煤气炉加煤控制方案23-24
• 3.2 基于BP神经网络的预测模型24-31
• 3.2.1 BP神经网络结构25-26
• 3.2.2 BP算法26-29
• 3.2.3 煤气炉出口温度预测模型29-31
• 3.3 加煤时间的计算31-33
• 3.3.1 理论加煤量模型31-33
• 3.3.2 加煤修正系数33
• 3.3.3 加煤综合计算33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 煤气站出口压力控制34-44
• 4.1 出口压力控制现状34
• 4.2 专家控制原理34-36
• 4.3 聚类算法36-38
• 4.4 基于压力控制状态的专家控制38-42
• 4.4.1 出口压力控制方案39-40
• 4.4.2 基于相关系数的数据筛选40-41
• 4.4.3 聚类算法分析控制状态41-42
• 4.4.4 自动生成控制规则42
• 4.5 仿真结果与分析42-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第五章 工程设计44-58
• 5.1 煤气站的硬件系统设计44-47
• 5.1.1 上位的硬件配置45-46
• 5.1.2 下位的硬件配置46-47
• 5.2 控制方案实现设计47-49
• 5.2.1 加煤控制方案实现设计47-48
• 5.2.2 煤气站出口压力控制方案实现设计48-49
• 5.3 上下位通信设计49-51
• 5.3.1 上位机与PLC的连接50
• 5.3.2 上位机与PLC的通信50-51
• 5.4 煤气站组态设计51-57
• 5.4.1 组态王概述51-52
• 5.4.2 监控界面的设计与实现52-55
• 5.4.3 组态WEB发布55-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第六章 总结及展望58-60
• 6.1 本文总结58-59
• 6.2 本文展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 附录A 驰宏锌锗煤气站加压工段原始数据64-65
• 附录B 攻读学位期间发表论文情况65

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

PCS7过程控制系统在某氧化铝厂煤气站中的应用    郭元元;

人工神经网络在控制中的应用及发展前景    韩力群

组态王软件在监控系统中的应用    李瑞先;

复杂工业过程智能控制系统的研制和开发    白方周，涂永忠

我国煤化工科技现状及前景    李飞

工业自动化计算机系统的发展与未来    赵仲宣;

模糊聚类方法中的最佳聚类数的搜索范围    于剑,程乾生

BP网络结构、参数及训练方法的设计与选择    丛爽,向微

一种改进的最近邻聚类学习算法    李杰星,章云,符曦

BP网络改进算法的性能对比研究    高雪鹏,丛爽

煤气发生炉自动控制系统设计    金萍,孙毅

工业过程监控组态软件的研究与开发    谌彦

基于C—均值模糊聚类的工程结构构件自动归并方法研究    张晓杰,王巍巍

基于MCGS组态对机械手模拟现场工作的实现    杨洁霞;

基于灰色理论和BP神经网络预测观光农业旅游人数的研究    朱春江;唐德善;马文斌;

基于BP神经网络的闽江上游洪水预报    袁健;陈丽侠;耿宝江;

BP神经网络在管道缺陷定量识别中的应用    马凤铭,李国军

基于神经网络的基坑与紧邻桩变形相关预测    卢礼顺,刘建航,易达

管幕工程地表变形的人工神经网络预测研究    虞兴福;

基于BP网络的基坑周围地表沉降影响因素分析    齐干;朱瑞钧;

基于BP神经网络的土壤冻结温度及未冻水含量预测模型    尚松浩,毛晓敏

循环流化床锅炉床层温度的模糊控制    杨林,徐茂生

基于现场总线的造气炉智能控制研究    刘暾东;郑国祥;骆勤强;

铅锌烧结过程产量质量的神经网络预测方法    吴敏;徐辰华;

新型智能变增益单神经元PID控制算法    李俊丽;张光辉;祝晓红;

基于自适应线性神经网络的磁悬浮飞轮控制    陈小飞;吉莉;刘昆;

快速查找最优初始聚类数K的改进K-means算法    杨青;刘晔;张东旭;刘畅;

前馈神经网络快速学习算法及应用    仉宝玉;陈义俊;

颗粒镁喷吹氮气流量控制中BP神经网络整定PID控制器的研究    闫艳霞;李宏武;刘杰伟;冯伟;

液压挖掘机神经网络控制的研究    韩露;高英杰;

自组织网络与广义回归网络耦合的副热带高压指数预测    王彦磊;滕军;张韧;万齐林;董兆俊;白志鹏;

小脑基因表达数据的模糊多尺度聚类分析    陈军;潘艳;唐世星;张吉强;易东;

自适应结构优化神经网络控制研究    宋清昆

WSN多目标跟踪节点任务分配及跟踪算法研究    刘美

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

保险公司债券投资研究    陈文正

有限精度权值神经网络优化的研究与应用    包健

快速热循环注塑模具及工艺关键技术研究    李熹平

基于云参数干旱遥感监测模型与集合卡尔曼滤波的土壤湿度同化研究    杨娜

关节臂式坐标测量机自标定方法与误差补偿研究    高贯斌

精毛纺织品虚拟加工中的预报与反演模型研究    刘贵

基于声发射技术的聚乙烯自增强复合材料损伤模式识别研究    王旭

基于组态技术和VVVF的驱动控制的连铸机监控系统的研究    李斌

基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法    况清龙

智能瓦斯传感器的研制    滕景忠

智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究    檀庭跃

矿井风机监控保护系统研究    狄东晗

基于神经网络的非线性系统H_∞控制    李娜

气垫式流浆箱智能解耦控制系统    徐玉颖

一种基于PMIPv6的智能辅助高效切换方案    王利明

混凝土受氯离子侵蚀劣化的ANFIS分析    王岩

液体离心机控制方案设计与实现    王垚

混合发生炉煤气工艺操作参数控制的探讨    郏根宝

煤气发生炉自动化改造与计算机控制    陆桂楼,刘晓辉

基于组态技术的煤气生产控制系统的设计    王丽艳

模糊划分的一个新定义及其应用    于剑,程乾生

基于Internet的电力监控组态软件的关键技术    贾智平,李明

组件化结构的组态软件的研究与开发    吕涌,皇甫正贤

基于可能性分布的聚类有效性    范九伦，裴继红，谢维信

Windows平台上过程监控软件的设计    郑震宇,周立,赵霞,许晓鸣

组态软件的现状与发展    欧金成,欧世乐,林德杰,彭备战

用ACCESS扩展组态王的功能    李卫中,曹顺安,李红霞

一个安全可靠的远程组态监控系统的设计与实现    姚益圣,马增良,邹益仁,曾隽芳

BP神经网络中自适应学习率的研究    王文成;

现场总线仪表组态技术的研究    袁爱进,唐明新,乔毅,陈晓侠,苏晓达,杨国勋,李原

第二讲 仪表选型原则和控制系统信号联锁系统的设计(下)    包承鄂;

工业自动化仪表在发酵工业中的应用    李海勇;

连续酸洗线带钢对中控制系统的实验研究    罗绍基;

略论全国文献资源等级结构控制系统    伍振忠,孙和祥

微机变温控制系统在墙体热工性能测试中的应用    杨志忠;

控制系统用数据采集系统    王远隆;

巨型机和大型机维护控制系统的一种设计方法    谢向晖;

集散式控制系统实时性与可靠性的研究    李从信,周立佩,杨克远

M84A—002在装袋称重中的应用    王素云;

一种微机配料混合自动控制系统    刘英杰;任眷西;

攀钢冷轧1号镀锌线光整机控制系统    蒋良健;

连续式酸洗机组自动控制系统浅析    武海平;

PLC控制系统中急停的应用    杜美明;

基于FF现场总线技术的链条锅炉自动控制系统    梁庚;白焰;

SIMADYN D在邯钢连轧厂换辊系统中的应用    田利锋;张桂芸;付仙宝;

梅山高炉富氧鼓风控制系统简析    周方艮;

基于施耐德PLC的机场负压隔离检疫室自动控制系统    郭晓阳;段振刚;廉小亲;张勇;

DCS控制系统信号干扰的分析及处理    郝广春;李锦龙;刘岩;左卫剑;

传感器故障检测的阈值选取原则    闻新;刘志言;胡恒章;周露;

状态变换新结果    陈伦铭;

国家电网公司多项措施控制系统工资增长    刘璇

新型冷却控制系统“助力”多相钢生产    刘航 摘译

陶瓷电加热元件控制系统    唐黎明

“冗余”技术让中控游刃有余    顾学松潘剑凯

体育场馆投光灯与控制系统 STADIUM FLOODLIGHT    

国产控制系统用于千万吨级炼油装置    宏杰

汽车装备领域创新的探索者王志俭    本报通讯员 王鹏 杨春芳 本报记者 谭国伦

德维森TCS控制系统通过专家评审    午言

空客公司研究重量转移控制系统    友师

施釉装置的釉定量供给控制系统    陈冀渝

汽车用爪极发电机的分析与研究    倪有源

水下机器人运动控制系统体系结构的研究    甘永

微细电解加工系统及其相关工艺的研究    徐惠宇

复杂曲面天线罩电厚度精密测量技术研究    张生芳

核电站反应堆棒控棒位控制系统数字化软硬件设计及其可靠性研究    刘冲

开放型嵌入式旋转机械自动平衡控制系统的研究    曹晰

自抗扰控制技术在大型火电机组控制系统中的应用研究    管志敏

TTX直线加速器数字化高频低电平控制系统研究    吕海艇

舰载激光武器稳定平台控制技术研究    郭立东

编组站综合自动化系统控制技术及其扩展应用的研究    曹桂均

控制系统网络虚拟实验室研究、设计与实现    刘萍先

计算机监控技术在纸机传动控制系统中的应用    李占凯

光电经纬仪的快速捕获与稳定跟踪控制系统    冯兴强

高速线材活套控制系统的研究及应用    龙浔

基于DSP的嵌入式工业以太网控制技术的研究    郑杰

基于视觉的AGV控制系统的研究    宋孙浩

基于DSP的直流伺服电机控制系统研究开发    史孝文

掩护式支架姿态监测与控制的研究    白雪峰

柴油机非线性模型的研究    谭丞

基于英飞凌XC167CI单片机的永磁无刷直流电动机控制系统的研制    刘雷