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煤气站控制系统的研究与设计

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 03:24:24
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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

【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


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