基于西门子Saphir控制器集中供热系统的节能控制研究

【摘要】：本文以呼和浩特市的供热情况为背景,突出了呼和浩特市在供暖过程中能源严重损失问题。针对能源损失原因,本文重点从三个方面对呼和浩特市的集中供暖系统进行改进。 首先,在供热能源上提出了采用热电联产方式取代传统的分散式锅炉供热方式,热电联产方式不仅在供热方面能够提供良好的热源,重点在于有效的改善了能源浪费的情况。 其次,通过对换热站的节能潜力进行较全面的分析,在换热站系统中采用变频器设备实现供热系统的变频调速,当变频器的频率改变时,循环泵、补水泵等设备的转速也随着变化,在保证一次管网和二次管网的供回水温度和供回水压力满足供给要求的同时,它在节能和节电方面也发挥了具有的作用；同时采用控制中心和数据采集系统可以更好的实现在线实时监测和控制。 最后,通过对集中供热系统蒸汽控制系统结构分析,将模糊控制和神经网络控制的优点运用到供热系统的蒸汽流量控制中,然后在与西门子供热专用的Saphir控制器结合,能够更及时、简单、有效的控制一次管网的电动调节阀,在保证二次管网供水温度达到给定值要求的同时还可以有效的减少一次管网热量消耗。经过仿真证明,应用模糊神经网络控制策略对集中供热系统电动调节阀进行控制能够取得非常好的效果,起到了集中供热系统的节能作用。 【关键词】：热电联产 西门子Saphir控制器 变频调速 模糊神经网络
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU995;TP273
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 研究的目的和意义10-11
• 1.3 国内外发展现状11-14
• 1.3.1 国内现状11-13
• 1.3.2 国外现状13-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 2 集中供热系统的热源分析16-24
• 2.1 集中供热系统简介16-17
• 2.2 利用热电联产方式提供集中供热系统的热源17-22
• 2.2.1 热电联产方式供热介绍18-19
• 2.2.2 热电联产节能分析19-22
• 2.3 本章小结22-24
• 3 换热站系统的总体结构分析24-38
• 3.1 换热站的控制系统24-32
• 3.1.1 西门子供热专用Saphir控制器25-28
• 3.1.2 变频器28-29
• 3.1.3 换热器29
• 3.1.4 控制回路功能描述29-32
• 3.2 换热站监控中心与数据采集系统32-35
• 3.2.1 系统构成32-35
• 3.2.2 监控中心与数据采集系统特点35
• 3.3 本章小结35-38
• 4 变频调速系统的节能原理38-42
• 4.1 变频调速在换热站系统的应用38-41
• 4.2 本章小结41-42
• 5 模糊神经网络的相关理论42-62
• 5.1 常规PID控制理论基础42-43
• 5.2 模糊控制器PID设计43-48
• 5.3 基于BP神经网络PID设计48-51
• 5.4 模糊控制和神经网络控制的结介51-53
• 5.5 MATLAB仿真验证53-60
• 5.6 本章小结60-62
• 6 模糊神经网络PID控制应用换热站系统62-70
• 6.1 换热站系统采用铆能控制策略的原因62-63
• 6.2 模糊神经网络控制策略应用于换热站系统63-65
• 6.3 供热系统应用智能控制策略实验研究65-68
• 6.4 本章小结68-70
• 总结与展望70-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间发表的学术论文76-78

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