工業(yè)鍋爐的溫度控制系統(tǒng)-開題報(bào)告.doc

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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題 目： 工業(yè)鍋爐的溫度控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 年 月 日  開題報(bào)告填寫要求 1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見； 3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于10篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年2月26日”或“2004-02-26”。 1． 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 溫度是國(guó)際單位制基本量之一, 也是工業(yè)過程控制中的主要參數(shù)。為了確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定可靠,溫度測(cè)量系統(tǒng)是許多生產(chǎn)企業(yè)必備的基本裝置,特別是電熱,熱處理,電爐冶煉,爐襯耐火材料等行業(yè)更是廣泛而普遍的使用,為了確保其溫度示值準(zhǔn)確可靠,對(duì)測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行定期或不定期的計(jì)量檢測(cè)是十分必要的,也是我們計(jì)量測(cè)試中心經(jīng)常的工作項(xiàng)目之一,研討計(jì)量檢測(cè)方法的有效性和準(zhǔn)確性自然成為我們的課題,結(jié)合自身多年的工作實(shí)踐,現(xiàn)就爐溫測(cè)量系統(tǒng)的計(jì)量檢測(cè)作簡(jiǎn)單的探討。在熱處理行業(yè)中, 工業(yè)鍋爐的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 同時(shí)對(duì)鍋爐的溫度控制系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求。 在大多數(shù)工業(yè)發(fā)展過程中，必須加強(qiáng)系統(tǒng)本身的溫度控制能力，要加強(qiáng)系統(tǒng)本身的非線性與多變量性的整合能力，改善溫度控制與變化的不足，提高非線性的時(shí)變參數(shù)，提高工作環(huán)境的隨機(jī)性，避免受到其他因素的干擾影響。而且還要實(shí)現(xiàn)常規(guī)的數(shù)學(xué)工具的技術(shù)，利用計(jì)算模型確立一種溫度的控制與調(diào)節(jié)的方法，這種方法必須建立在較好的PID 環(huán)境背景下，參數(shù)制定的條件必須要發(fā)展湊效，而且PID 參數(shù)的規(guī)模必須要經(jīng)驗(yàn)豐富有效，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，現(xiàn)有的溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足生產(chǎn)工藝的要求與標(biāo)準(zhǔn)了。 未來(lái)研究工業(yè)鍋爐的有效發(fā)展道路必須要滿足現(xiàn)階段的節(jié)能環(huán)保特性，還要?jiǎng)討B(tài)化管理溫度的調(diào)節(jié)， 要讓溫度控制與節(jié)能環(huán)保保持在一種均衡的發(fā)展模式之中，要求將人工操作的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)的真實(shí)記錄完美結(jié)合， 形成語(yǔ)言控制規(guī)則，讓非線性、時(shí)變性的信息科學(xué)、合理的處理，利用專家經(jīng)驗(yàn)提供較好的查詢，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立自主自適應(yīng)系統(tǒng)，服務(wù)工業(yè)鍋爐的爐溫控制與發(fā)展，達(dá)到控制要求。 鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)過程中的典型溫度控制對(duì)象，溫度是鍋爐生產(chǎn)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一也是保證鍋爐設(shè)備安全的重要參數(shù),同時(shí)，溫度也是影響鍋爐生產(chǎn)效率的主要因素。如果鍋爐溫度過熱，過熱器容易損壞，會(huì)嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全。由于鍋爐的溫度控制很難用數(shù)學(xué)的方法建立模型，所以鍋爐溫度控制技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步以及鍋爐溫度控制技術(shù)的應(yīng)用都非常重要。下面對(duì)幾種溫度控制技術(shù)做簡(jiǎn)單的分析。 1 基于PID 的電鍋爐溫度控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)首先通過熱電偶傳感器監(jiān)測(cè)鍋爐的溫度，收集的信息經(jīng)過A\D電路出送給PLC控制器，PLC控制器因此作出計(jì)算，并判斷鍋爐的溫度，當(dāng)溫度處于上升狀態(tài)時(shí)，就會(huì)繼續(xù)加熱，當(dāng)溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)PID會(huì)計(jì)算并輸出控制信號(hào)，PLC傳送信號(hào)給PC機(jī)，系統(tǒng)因此做出高溫顯示并發(fā)出警報(bào)。 PID控制是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常采用的控制技術(shù)，但當(dāng)被控制的設(shè)備有復(fù)雜的非線性特性時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍，難以實(shí)現(xiàn)控制效果。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制卻可以克服這一難點(diǎn)，它可以計(jì)算出任何非線性函數(shù)從而匹配控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制程序的正常運(yùn)行。 2基于DDC 的鍋爐溫度控制系統(tǒng) 數(shù)字控制DDC系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中用得做廣泛的一種系統(tǒng)應(yīng)用形式。這類系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)除了經(jīng)過輸入通道對(duì)多個(gè)工業(yè)過程參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)采集外，它不容代替模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的模擬調(diào)節(jié)器，按預(yù)定的調(diào)節(jié)規(guī)定進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果通過過程輸出通道輸出并作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)多回路調(diào)節(jié)的目的。系統(tǒng)中除了輸入和輸出通道外,一般還有一個(gè)功能較強(qiáng)的控制操縱臺(tái),在操縱臺(tái)上可調(diào)整被控參數(shù)的給定值、顯示或打印采樣值、聲光報(bào)警裝置也在操縱臺(tái)上。DDC系統(tǒng)不僅可對(duì)一個(gè)回路進(jìn)行控制，而且通過采樣實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)回路的控制。另外，DDC系統(tǒng)只要改變程序還能實(shí)現(xiàn)串級(jí)，前饋等復(fù)雜的控制，直接數(shù)字控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的PLD(比例、積分、微分)調(diào)節(jié),也可實(shí)現(xiàn)其它復(fù)雜或先進(jìn)的調(diào)節(jié)規(guī)律,調(diào)節(jié)規(guī)律的改變只需控制軟件。不同的是硬件部分除按需適當(dāng)增減通道的數(shù)量外,一般不需作大的變動(dòng)，所以使用比較靈活，DDC系統(tǒng)是一個(gè)“在線”的半環(huán)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)通過變送器轉(zhuǎn)換成0-10mA.DC或4-20Ma.DC或0-5V.DC的模擬量信號(hào)，通過有關(guān)端子輸入計(jì)算機(jī)A/D板，或電阻信號(hào)通過電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換板與其它現(xiàn)場(chǎng)毫伏信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理板，再輸入A/D板，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后以實(shí)際工程量屏幕顯示氣包水位、蒸汽壓力等影響工業(yè)鍋爐運(yùn)行安全性、經(jīng)濟(jì)性的主要參數(shù)以及給水調(diào)節(jié)閥位、給煤機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置信號(hào)，這些信號(hào)用來(lái)控制、打印制表、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、經(jīng)濟(jì)量累積核算等。對(duì)工業(yè)鍋爐主要參數(shù)進(jìn)行直接控制是微機(jī)DDC控制的主要功能之一。 DDC是是計(jì)算機(jī)利用模擬量輸入通道和開關(guān)量輸入通道收集信號(hào)數(shù)據(jù)，并依照程序設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后輸出控制信號(hào)控制生產(chǎn)的過程。DDC系統(tǒng)閉合控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用形式。該設(shè)計(jì)原理也是通過A\D功能的數(shù)據(jù)模塊以及監(jiān)測(cè)執(zhí)行軟件形成的一個(gè)過程控制方式，把鍋爐水溫作為被控參數(shù)，把鍋爐 內(nèi)膽溫當(dāng)做控制量，經(jīng)過系統(tǒng)的計(jì)算和判斷，發(fā)出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)鍋爐的溫度控制。過程中溫度的測(cè)量，是通過一次性儀表獲取，并轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)，通過A\D的作用，計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的控制反應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，從而得到控制量的變化值，并輸出數(shù)據(jù)到執(zhí)行部分，實(shí)現(xiàn)控制機(jī)能。 參考文獻(xiàn) [1][1]劉寶元,張玉虹,姜旭,段存麗,胡加興.基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].應(yīng)用天地.2009,28(12):77-80. 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