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木姑娘Zara
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fengzhong031

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基于PID的锅炉温度控制系统设计 摘要:利用BP神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,将神经网络PID与LabVIEW友好地人 机交互结合,实现对锅炉温度的控制仿真结果表明,该系统具有更小的超调量,并且更快地到达需要的控制温 度 关键词:BP神经网络;PID控制;温度控制 温度是锅炉生产蒸汽质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数同时,温度是影响锅 炉传热过程和设备效率的主要因素例如,在利用烟化炉对锌、铝冶炼过程中,如果温度过低,则还原速度 和挥发速度都会降低;但温度也不宜过高,否则在温度超过1 250℃时,可能形成Zn-Fe合金,有害于烟 化炉的作业,因此温度的精确测量和控制是十分必要的作为工业控制系统中的基本方式,PID控制对于 动态反应较缓慢的工业过程是非常好的控制规律[1]但是,当工业过程复杂,负荷变化很多,对象的纯滞 后又较大时常规PID控制达不到要求,为了解决上述问题系统采用PLC作为下位机,PC作为上位机,利 用labVIEW构造人机交互界面,应用神经网络PID对系统进行控制,设计锅炉温度的监制电路 1 系统总体设计 系统通过热电偶传感器检测出锅炉的温度,采集的信号经过A/D电路转换后传给PLC控制器PLC 根据数据做出判断,当锅炉处在升温阶段时对锅炉进行加热,当锅炉处于保温段时调用PID算法控制温 度满足输出要求同时PLC把数据传给PC机,PC机做出显示和报警具体电路如图1所示 1·1 主控芯片 S7-300PLC是西门子生产的模块式中小型PLC,提供了大量可以选择的模块,包括:PS 电源模块、CPU模块、IM接口模块、SM信号模块、FM功能模块和CP通信模块其中FM模块可实现高 速级数、定位控制、闭环控制功能;CP模块是组态网使用的接口模块常用的网络有PROFIBUS,工业以太 网及点对点连接网络这些模块可以通过U形总线紧密地固定在轨道上,一条导轨共有11个槽号:1号槽 至3号槽分别放置电源、CPU、IM模块4号槽至11号槽 可以随意放置其他模块 1·2 通信网络 一般的自动化系统都是以单元生产设备 为中心进行检测和控制,不同单元的生产设备间缺乏信息 交流,难以满足生产过程的统一管理西门子全集成自动 化解决方案顺应了当今自动化的需求,TIA从统一的组态 和编程、统一的数据管理及统一的通信三方面集成在一 起,从现场级到管理级,可以使用如工业以太网、PROFIB- BUS,MPI,EIB等通信网络根据设计的需要可以自由选择通信网络的配置[2] 1·3 温度传感器 热电偶是将2种不同的导体焊接起来组成闭合回路,当两端节点有温度差时,两端点 之间产生电动势,回路中会产生电流,这种现象称为热电效应热电偶温度传感器就是利用这一效应来工 作的在工业生产过程中被测点与基准节点之间的距离常常过远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采 用补偿导线的方式进行补偿[3] 1·4 显示界面 LabVIEW是美国NI公司推出的图形化工业控制测控开发平台,是目前应用最广、发展 最快、功能最强的图形软件集成开发环境LabVIEW具有界面友好、开发周期短等优点,广泛应用于仪器 控制、数据采集、数据分析和数据显示等领域所以,我们可以在计算机上采用它来实现对设备运行状态的 监控,同时也可以对各种数据进行采集显示系统的温度显示界面如图2所示 2 系统控制算法设计 PID控制是工业过程控制中最常用的一种控制方法, 但常规的PID控制在被控对象具有复杂的非线性时,如锅 炉的温度控制,不仅具有较大的纯延迟,而且模型也不确 定时,对于这种对象往往难以达到满意的控制效果BP神 经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,通过神 经网络自身的学习,找到最佳组合的PID控制参数,以满 足控制系统的要求具体的神经网络PID控制系统框图如 图3所示 设PID神经元网络是一个3层BP网络,包括2个输入节点,3个隐含层节点,1个输出接点输入节 点对应所选的系统运行状态量,如系统不同时刻的输入量和输出量等,必要时要进行归一化处理输出节 点分别对应PID控制的3个可调参数KP,KI,KD输入层的2个神经元在构成控制系统可分别输入系统 被调量的给定值和实际值由文献[4]和[5]中的前向算法可得到输出层的权系数计算公式为: 3结论 PID控制算法是一种易于实现而且经济实用的方法,具有很强的灵活性,但在被控制对象具有复杂的 非线性时,难以满足控制要求,而神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,神经网络PID与 LabVIEW结合实现对锅炉温度的数据采集、控制和显示,提高了锅炉监控系统的效率 参考文献: [1] 邓洪伟供暖锅炉温度和压力的PLC控制[J]动力与电力工程,2008(18):93- [2] 张运刚西门子S7-300/400PLC技术与应用[M]北京:人民邮电出版社, [3] 何希才传感器及其应用实例[M]北京:机械工业出版社, [4] 何离庆过程控制系统与装置[M]北京:重庆大学出版社, [5] 舒怀林PID神经元网络及其控制系统[M]北京:国防工业出版社,
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wongjackson

1、立式卧式节能燃煤热水锅炉/燃煤采暖锅炉的设计、制造严格按照《小型和常压热水锅炉安全监察规定》和JB/T7985-2002《小型锅炉和常压热水锅炉技术条件》、《锅壳锅炉本体制造技术条件》的要求严格执行。2、锅炉按照常压设计,炉体顶部设有通大气口,锅炉无压力运行,燃烧运行安全可靠。常压热水锅炉可以安装在任何使用的地方,并且不受层次繁多的逐年监检的程序限制,因而近几年得到了迅速的发展。3、立式燃煤常压热水锅炉,主要由锅壳封头、炉胆、炉胆顶、下封圈、冲天管及横水管组成,燃烧室布置在炉胆内,燃料在固定炉排上燃烧,自然通风,烟气在炉胆内横向冲刷横水管,经冲天管、烟囱排入大气。4、立式燃煤热水锅炉,炉膛采用水冷弯管结构,四周是炉胆,受热面积大,热效率高,节能降耗;外壳采用椭圆型封头,炉排采用铸铁圆形炉排,经久耐用,使用寿命长。5、卧式燃煤热水锅炉在结构上属单锅筒纵置式,炉膛左右两侧装有水墙管,并形成翼形烟道,锅筒内布置螺纹烟管,采用漏煤极少的活动炉排,结构合理,热效率高,大大节约能耗。6、卧式燃煤常压热水锅炉,采用单锅筒纵向布置的三回程水火管式结构,炉膛两侧密布光管水冷壁管,设计结构合理紧凑;受热面积大,烟气流程长,传热效果好,排烟温度低,所以热效率高,运行成本低,使用更经济。7、卧式燃煤锅炉,燃料在炉排上燃烧后,火焰经过矮墙到燃烬室,从燃烬室经两侧翼形烟道到前烟箱,再由烟管管束到后烟室,然后由引风机抽引通过烟囱排入大气,不仅可防止锅壳底部受炉膛高温辐射,而且可使高温管板入口烟温下降,加之辅以回水引射,锅筒底部无死水区,还可以有效防止管板因过冷、沸腾而结垢及炉底凸包,烟气转向烟室可起除尘作用,也降低了原始排尘浓度。8、立式燃煤常压热水锅炉,受热面积的管子全部是直管,并且有足够的清污手孔装置,便于手工机械清理污垢和进行内部检查。卧式燃煤常压热水锅炉,上部配有足够大的人孔,人员可以从人孔进入炉体内部,大大方便了检查和维修锅炉。9、锅炉本体布置紧凑,占地面积小,运输方便,采用快装出厂,安装周期短,安装费用低,用户投入资金少,回收效益快。10、燃煤采暖锅炉广泛适用于工厂、宾馆、医院、办公楼、学校、洗浴中心、浴池等企事业单位,满足使用单位的洗浴、生活热水及取暖要求。 1、电脑式热水锅炉控制器,所有的功能被神奇地存储在一张智能芯片上,锅炉一键开机,全自动定时、定温运行,用户可以设定启、停炉时间,设置完成后,不需专人值守,省事、省力。2、配置进口品牌燃烧器,自动化程度高,按照控制器指令自动吹扫,电子自动点火,自动燃烧,风油(气)自动比例调节,性能安全稳定,燃烧效果好。并有熄火保护装置,保证安全运行。3、火管内插有阻燃扰流片,减缓排烟速度,加强换热,烟室排出的烟气温度低,减少热损失,节省燃料。4、大字体显示水温,方便掌握锅炉及系统的运行状况,水温从10℃到90℃可以随意设置,锅炉全自动向系统供暖或为用户提供生活、洗浴用热水。5、控制系统根据炉水温度控制循环泵的启停,炉水达到设定上限水温时热水循环泵启动,低于设定下限水温时热水循环泵停止。6、卧式燃油燃气热水锅炉为三回程全湿背结构,采用大炉膛、粗烟管设计,增大炉膛辐射吸热量,有效的节能降耗。采用螺纹烟管和波形炉胆,大大加强了传热效果,大大的节省了燃料耗量。7、整机同时配备过热保护(炉内水温超高时,燃烧器自动停止工作并蜂鸣报警、二次过热保护(锅炉外壳温度超过105℃时,自动切断二次回路)、防干烧缺水保护(炉水低于极低水位时,锅炉停止工作并发出蜂鸣报警)、锅炉漏电保护(控制系统检测到电器漏电、短路后,将自动切断电源)。8、锅炉按常压结构设计,锅炉处于无压状态,毫无安全危险。9、采用高级离心玻璃棉多层保温,名优白色彩钢板作外包装,热损失少、美观抗锈。 1、产品概述燃气热水锅炉以微电脑锅炉控制器为指挥中心,选用燃气作燃料,通过燃烧器燃烧对水进行加热,达到设定水温后,锅炉自动启动热水循环泵,与散热器循环实现采暖目的,与热水箱循环提供生活用热水。2、产品特点(1)、控制系统配置热水锅炉专用微电脑控制器,大屏幕全中文液晶屏,带有超亮背光灯,无论白天黑夜,锅炉运行状态清晰可见。显示齐全:循环泵工作情况、燃烧器工作情况、炉水温度、水位高低、当前时间、报警记录等,锅炉运行状态一应俱全;设置方便:锅炉开机后,操作人员可通过6个按键随意进入待命状态(设置)、进入运行状态(开机)、退出运行状态(停机),随意在处于待命状态时进行运行参数的设定;功能齐全:可任意设定当前时间、报警温度、水温上限温度、水温下限温度、循环泵开启温度、循环泵关闭温度、锅炉开关机时间(可分4个时间段)等运行参数。通常操作人员只要按“启动”键开机,按“停止”键停机即可,十分简单。(2)、燃烧系统采用原装进口燃烧器,全自动程序化控制,风机自动吹扫,电子自动点火,油气自动燃烧,风油(气)自动比例调节,雾化效果好,燃烧充分,节能环保,拥有熄火保护装置确保燃烧安全。在正常情况下,燃烧器出力随锅炉温度而自动调整燃烧火苗长度,锅炉出口温度达到设定值时,燃烧器自动停止燃烧,当温度低于设定值时,燃烧器自动开始工作。当发生燃料、进风异常等现象时,故障灯亮,程控装置会立刻停止输出燃料,燃烧机自动停机。(3)、炉体设计锅炉结构按常压设计,顶部设有通大气孔,锅炉在常压下工作,远离爆炸危险;锅炉炉体采用电脑优化模拟设计,完全优化了锅炉的尺寸,使形态协调美观。CLHS立式锅炉采用燃烧器下置式燃烧方式,燃料在炉胆内微正压燃烧,高温烟气在炉胆内进行辐射换热,再进入烟火管对流换热,最后经上烟箱排出。烟管内插有阻流片,减缓烟气排出速度,加强换热,保证燃料燃烧产生的热量最大程度地加热炉水,大大的提高了锅炉的热效率;CWNS卧式锅炉采用全湿背式三回程结构,烟气流程长,降低排烟温度,全波纹炉胆设置,使火焰产生强烈扰动,强力提高传热系数,并有效防止了因金属热胀冷缩而导致设备寿命的降低;大口径烟管和大孔桥间隙,使锅炉在相等的时间内水垢覆层薄且便于清理。(4)、多重保护锅炉具有多重安全保护: 漏电保护即漏电自动切断电源;过热保护即锅炉水温超高达到报警温度时,自动停止燃烧器并发出报警;二次过热保护即锅炉外壳温度超过105℃时,自动切断二次回路,锅炉停止工作;防干烧保护即精良水位电极棒实时监控水位情况,因其它原因锅炉水位达到、低于极低水位时,锅炉停止工作,防止干烧发生危险。(5)、保温性能使用玻璃棉作通体式保温,重量轻,保温效果好,散热损失少。(6)、整体外观白色彩板包装,美观大方,封闭性好耐锈蚀,机电一体化,占用空间小,使用方便。3、使用范围产品广泛适用于超市、医院、学校、宾馆、小区、洗浴中心等,全自动为用户供暖或提供洗浴用水、生活热水。 本锅炉以动力电为能源,通过电加热管对水加热,实现供暖或提供生活用热水,锅炉智能化程度高、加热快、热效率高、节约能源、无噪音、无污染、体积小、安装使用方便、美观大方,是综合了多项前沿科技而打造的最新一代热水锅炉产品。1、控制系统配置热水锅炉专用电脑控制器,采用现代电脑控制技术,把锅炉性能的智能化、自动化、人性化变成现实,具有稳定性高、功能丰富、操作简单、使用方便、控制灵活、造型美观等优点。功能强大,拥有锅炉水温控制、锅炉水位显示、缺水保护、超温保护、内置数字式电子时钟、连续或定时(4个时间段)运行控制等多项自动显示、控制功能。锅炉运行采用血液循环原理,结合专用微电脑控制器CPU,通过温度传感器,构成循环调节系统。按恒温、节能的优化运行原则,随着水温的变化,控制系统不断进行温度采集,逻辑运算和数字芯片控制调节,从而达到系统自动恒温,实现采暖或提供生活热水的目的。2、综合特点(1)大屏幕全中文带背光液晶显示屏,具有丰富的显示功能,将锅炉的运行状态和采集到的循环泵工作状态、加热器工作状态、炉水温度、水位状态、当前时间、报警信息等准确直观的显示出来。利用控制器键盘进行操作设置,并可查核、设定和修改各种调节参数,实现人机对话,易懂、易学、易记,操作简单、方便。(2)控制器带内藏式数字时钟,系统可按用户要求,在一天内4个时间段任意设定开、关机时间,节省电损耗,降低锅炉使用费用。(3)加热器采用陶瓷电加热棒,表面热负荷低,使用寿命更长,布局均匀热效率高。“防电墙”模式的水电分离加热方式,杜绝漏电安全隐患,并且拆装方便,便于检查、维修。不锈钢电加热管与炉体采用法兰连接方式,便于拆卸、安装,检修、保养方便。(不锈钢电加热管型)(4)所配置的电器均为“中国驰名商标”产品、“中国名牌”产品,具有”CE”和“3C”强制认证标志。(5) 大功率电热水锅炉采用多段手、自动调节旋钮,用户可随意启、停加热棒组数,自动状态时,控制器逐级启动、关闭加热组,逐级加载、逐级减载的电负荷调节模式,不但保障了电器的正常工作,而且大大减少了对电网的冲击。(6)加热棒接线端子采用优质铜排连接,出线电缆为国标铜芯电缆,承载负荷大,绝缘性好,经久耐用。(7)锅炉具有缺水、超温、短路、漏电、缺相、过流等多项保护功能,锅炉运行更加稳定、安全。(8)锅炉可连接大型蓄热水箱,利用夜间低谷电把水加热至95℃,进行蓄热储存,白天利用换热器换热后进行供暖,对电网起到了削峰添谷的作用,运行更加经济。(9)铝箔加厚玻璃面做保温,热损失少,保温效果更好。(10)整体快装出厂,机电一体化,白色彩板,外形美观,不易锈蚀。

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永琳欧雅

、锅炉水处理的传统概念 水是工业的血液。锅炉是工业的心脏,锅炉水处理则是为心脏提供合格血液、保证锅炉安全经济运行的必不可少的手段。锅炉水处理的发展战略被概括为安全和节能也是容易理解的。锅炉是在低压、中压、高压乃至亚临界、超临界压力下运行的设备,水处理一旦发生失误,就可能造成不可挽回的安全事故,轻则造成巨大经济损失,重则引起对身体伤害。锅炉又是耗能大户,工业发达国家的锅炉用燃料量一般占第一位,远高于其它产业,水处理不当则会造成燃料的浪费。因此,各工业国对锅炉水处理技术的研究开发十分重视,投入了大量的人力、物力和财力。目前,世界水处理一[业的市场营业总额已达300亿美元(包括设备、离子交换别和化学药品等),其中以锅炉水处理消费额最大。中国是世界上拥有锅炉台数最多的国家之一。因此,中国锅炉水处理的任务十分艰巨。 2、锅炉水处理的传统安全战略 锅炉水处理与锅炉安全直接相关。水处理不当给锅炉所造成的后果可概括为结垢、腐蚀和汽水共腾。结垢直接影响传热和汽水正常循环。轻则造成结垢腐蚀、燃料浪费和缩短锅炉寿命,重则引发胀管、变形或爆管事故。腐蚀直接影响材料强度,轻则缩短锅炉寿命,重则造成裂纹、泄漏甚至爆炸事故。

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moncherisii

你好!比如时下新兴的CFB锅炉。偏向运行的话不妨从如何提高运行经济性,不妨搜集一些国内外新型锅炉发展方向和现状的资料写毕业论文用的吧,这要看你的专业方向了、减少事故等方面入手,偏向设计的话,加上自己的想法就是一篇很不错的论文如有疑问,请追问。

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