热水采暖锅炉计算机控制研究——锅炉燃烧系统的智能控制

摘要

随着城市建设的迅速发展，供暖面积的不断扩大，如何科学有效地控制和管理供暖系统，提高供暖的经济效益和社会效益，成为急需解决的重要课题。当前我国供暖系统中，锅炉房供暖所占比例很大，供暖锅炉以燃煤链条锅炉为主，锅炉实际运行效率远低于设计效率，建立一套合理的实际可行的燃烧控制系统，对于节约能源、保护环境等有着重大的社会经济效益。 根据实际情况，结合本地历年冬季室外环境温度数据和经验，本文总结了锅炉出水温度随室外温度变化的控制规律，并给出规律的修正方法，使智能控制系统根据室外温度的变化自动调整锅炉出水温度的给定值，实现锅炉的高效运行。 链条燃煤锅炉燃烧过程机理复杂，给煤量变化不稳定，难以建立单一的控制模型，本文采用模糊控制方案，利用S7-300设计了一种通用的模糊控制器，完成锅炉燃烧过程的控制。为优化燃烧过程，本文提出了风煤比自寻优控制算法。 控制系统分为三层：上位机、PLC、现场电气设备及传感器。上位机负责对整个系统的实时监控；PLC-方面实现与上位机的通讯，另一方面完成与变频器等现场设备的通讯连接；电气设备及传感器完成现场数据的采集、预处理和变送等工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1论文的研究背景及意义

1.2目前的发展与现状

1.2.1锅炉自动控制规律的发展

1.2.2国内外研究现状

1.3热水锅炉供暖系统简介

1.4论文任务及主要内容

2热水锅炉燃烧系统简介

2.1链条炉排锅炉的燃烧调整

2.2燃烧系统的任务及难点

2.3供热调节

2.4本章小结

3出水温度控制规律及实现

3.1采暖控制的主要方法

3.2采暖控制方式的选定

3.3现场数据分析

3.4数据处理及规律总结

3.5控制规律的修正方法

3.5.1修正原理

3.5.2具体方法

3.5.3实例分析

3.6本章小结

4锅炉燃烧控制系统设计

4.1系统总体设计思路

4.2出水温度模糊控制器的设计

4.2.1模糊PID算法原理

4.2.2模糊PID控制器设计

4.2.3 STEP7实现的模糊控制算法

4.3风煤比自寻优控制器的设计

4.3.1已有控制方案

4.3.2理论依据

4.3.3工作原理

4.3.4工作过程

4.4炉膛负压的控制

4.5本章小结

5锅炉燃烧控制系统的实现

5.1系统结构

5.1.1 PLC系统配置

5.1.2 S7-300的通信方式

5.2 PLC控制程序设计

5.2.1组态硬件

5.2.2程序设计

5.3软件设计特点

5.4项目组态

5.4.1开发平台和运行环境

5.4.2项目结构

5.4.3项目任务

5.5界面设计

5.6本章小结

6总结与展望

参考文献

附录A PLC程序

在学研究成果

致谢