燃油暖风机控制系统研究

【摘要】： 暖风机是一种供暖设备,为帐篷、房屋、野战医院等提供热量。该论文研究的暖风机是移动式的设备,燃料的选取为柴油。它的组成部分主要是燃烧器和热交换系统。 燃烧器是一种机电一体化产品,广泛应用于电力、石油、钢铁冶金等行业中的加热过程。燃烧器是整个加热系统的心脏,对系统的性能起关键的作用,同时燃烧器是加热系统的最大的能耗部件。我国总体能源丰富,但结构不合理,在倡导清洁能源的今天,有必要设计先进的燃烧器控制系统以使燃烧器达到节能环保的目的。燃烧器的启动、正常燃烧、熄火在顺序和时间上有严格的要求,并且需要一系列的安全检测保护措施。程控器是燃烧器控制系统的核心部件,它规定了燃烧器按照一定顺序,实现一系列功能。本文采用PLC作为控制器来控制暖风机。这种程控器具有适应性强、抗干扰能力强、性能价格比高等特点。针对暖风机的运行特点,结合了模糊控制技术,使暖风机安全运行。 暖风机的加热对象是大惯性、纯滞后的系统,很难建立其精确的数学模型。模糊控制技术不用建立控制对象的数学模型,可根据熟练操作人员对被控系统的控制经验或专家的知识为依据设计出控制器,实现对系统的快速并且稳定的控制。因此,本文以专家调整的经验为基础,设计出模糊自整定控制器。 监控计算机与PLC的数据通信采用MODBUS协议,实现对各个暖风机的状态监控和远程控制。并利用VB设计出良好的监控界面和通信程序。 【关键词】：暖风机 燃烧器 风机 PID 模糊控制
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-11
• 1.1 课题来源与研究意义9
• 1.2 暖风机发展现状9-10
• 1.3 课题研究的主要内容10-11
• 第二章 暖风机结构11-15
• 2.1 壳体11
• 2.2 供油系统11-12
• 2.3 燃烧器12-13
• 2.4 控制系统13
• 2.5 燃烧室及换热器13-14
• 2.6 送风机14
• 2.7 送、回风管14-15
• 第三章 暖风机系统分析15-32
• 3.1 燃烧器部分15-24
• 3.1.1 燃烧器工作方式15-16
• 3.1.2 燃烧器燃烧方式的选择16-17
• 3.1.3 燃烧控制17-21
• 3.1.4 系统控制安全要求21-24
• 3.2 送风换热部分24-31
• 3.2.1 影响暖风机换热部分的因素24-27
• 3.2.2 换热系统模型27-28
• 3.2.3 热力系统传热计算28-29
• 3.2.4 送风机变频调速29-31
• 3.3 状态监测与故障诊断31-32
• 第四章 软硬件系统设计32-40
• 4.1 系统硬件32-36
• 4.1.1 PLC选型32-33
• 4.1.2 扩充模块33-34
• 4.1.3 人机接口HMI34-35
• 4.1.4 氧传感器35-36
• 4.2 PLC程序开发36-40
• 4.2.1 WinProladder开发软件36-37
• 4.2.2 内部寄存器配置37-40
• 第五章 PID控制器设计40-55
• 5.1 PID的发展40-41
• 5.2 PID控制的基本概念41-44
• 5.3 模糊控制器44-47
• 5.4 模糊控制器的研究47-53
• 5.4.1 模糊控制系统的组成47-48
• 5.4.2 常规模糊控制器的设计48
• 5.4.3 输入模糊化48-52
• 5.4.4 模糊决策52
• 5.4.5 输出反模糊化52-53
• 5.5 模糊自整定PID控制器53-55
• 第六章 MODBUS通讯方案设计55-65
• 6.1 MODBUS总线的简介55-56
• 6.2 MODBUS的消息帧格式56-61
• 6.3 MODBUS协议的实现61-65
• 6.3.1 硬件结构61-62
• 6.3.2 软件设计62-65
• 第七章 PLC控制系统中的抗干扰分析及措施65-68
• 7.1 PLC控制系统干扰的主要来源65-66
• 7.2 工业环境中常见的干扰防治措施66-68
• 7.2.1 选择抗干扰性能选择66-67
• 7.2.2 电源的选择67
• 7.2.3 滤波及软件抗干扰措施67
• 7.2.4 PLC系统中常见元件干扰及其解决措施67-68
• 第八章 结论68-69
• 参考文献69-71
• 发表论文和参加科研情况说明71-72
• 致谢72

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