工業(yè)燃氣鍋爐控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計.pdf

1、鍋爐系統(tǒng)是一個復(fù)雜的時變動態(tài)過程，有多個控制回路，具有很強的非線性、緊藕合、大滯后、強干擾的特點，傳統(tǒng)的PID控制算法很難使之達到理想的控制效果和較高的自動投運率。通過對國內(nèi)外鍋爐控制現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和長期現(xiàn)場實驗的分析，以及對鍋爐應(yīng)用先進控制進行深入研究，采取智能控制系統(tǒng)對鍋爐進行控制，使鍋爐控制系統(tǒng)獲得了優(yōu)良調(diào)節(jié)品質(zhì)、提高了燃燒效率、實現(xiàn)了節(jié)能節(jié)源，不僅具有學(xué)術(shù)研究價值，而且具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　 本文詳細闡述了

2、燃氣工業(yè)鍋爐燃燒過程機理，并分析了燃氣鍋爐燃燒天然氣的能量轉(zhuǎn)化過程，同時將整個燃燒過程控制分成主要的燃燒過程控制，鍋爐溫度控制，汽包水位控制三部分。但是由于燃氣鍋爐燃燒、鍋爐溫度還有汽包水位是相互關(guān)聯(lián)的，每一個控制量的改變都會影響其它參數(shù)的改變，它們是相互影響，相互制約，并且具有非線性和強干擾的特點。因此本文采用了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制對燃氣鍋爐的燃燒過程進行控制。首先根據(jù)整個燃氣鍋爐的運行機理，提出了燃氣鍋爐燃燒是一個化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的

3、具體實現(xiàn)過程。根據(jù)鍋爐燃燒過程的運行機理，抽象出其輸入輸出量，選取了T-S模糊控制和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合控制，并對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制進行了算法的改進，然后建立了燃氣鍋爐模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制系統(tǒng)的仿真模型，對建立燃燒系統(tǒng)的進行仿真，并把模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的結(jié)果和實際的運行結(jié)果進行比較，結(jié)果表明，本文所采用的模糊神經(jīng)預(yù)測控制器能較好地實現(xiàn)對鍋爐系統(tǒng)的控制，使誤差控制在合理的范圍之內(nèi)，因此，此控制系統(tǒng)在一定程度上克服了傳統(tǒng)控制算法的弊端，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)燃氣

4、鍋爐的最優(yōu)化燃燒控制，并且節(jié)能，可靠高效，污染少。
　　 最后，文章對燃氣鍋爐控制系統(tǒng)的具體硬件實現(xiàn)和軟件編程及其監(jiān)控組態(tài)進行了設(shè)計.燃氣鍋爐控制系統(tǒng)采用Profibus現(xiàn)場總線對西門子PLC進行通訊。硬件采用了西門子PCS7設(shè)計，軟件采用的是STEP7中的梯形圖編了一個模糊自適應(yīng)PID的程序。整個系統(tǒng)系統(tǒng)通過PROFIBUS-DP實現(xiàn)上位機與下位機的通信。上位機采用WINCC組態(tài)了實時監(jiān)控界面，實現(xiàn)了遠程監(jiān)控，提高了管理水平。