施工技術(shù)論文發(fā)表中介換熱器控制中智能控制技術(shù)的研究

　　摘要：該系統(tǒng)提高了現(xiàn)代化管理水平，減輕了生產(chǎn)管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使其能科學(xué)有效地控制和管理換熱站;作為值班人員的工具，使換熱站能夠安全、穩(wěn)定、節(jié)能地運(yùn)行，提高了熱網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。從監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講，本監(jiān)控系統(tǒng)仍采用分布式結(jié)構(gòu)，下位機(jī)PLC至現(xiàn)場為4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，PLC至主控上位機(jī)之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。主控機(jī)和其它從機(jī)之間可以采用以太網(wǎng)相連，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

　　關(guān)鍵詞：換熱器控制,智能控制技術(shù),施工技術(shù)論文發(fā)表中介

　　1換熱站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制要求

　　換熱站共控制三個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)主要由數(shù)臺(tái)水水換熱器組成換熱系統(tǒng)、兩臺(tái)循環(huán)水泵組成的循環(huán)水系統(tǒng)及兩臺(tái)補(bǔ)水泵組成的補(bǔ)水系統(tǒng)來構(gòu)成(配有備用設(shè)備)。根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)要求，換熱站的自控系統(tǒng)采用典型的兩級監(jiān)控方式。上位機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)作為主要的人機(jī)界面(HMI)，為生產(chǎn)管理級，完成對下位機(jī)的監(jiān)控、生產(chǎn)操作管理等，主要面向操作人員;下位機(jī)由可編程控制器(PLC)構(gòu)成，為基礎(chǔ)測控級，完成生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產(chǎn)過程。系統(tǒng)主要功能如下：1)在生產(chǎn)過程中，存在大量的物理量，如一、二次網(wǎng)的壓力、溫度、流量等模擬量參數(shù)。需要通過PLC對這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理。2)換熱站的自動(dòng)控制，即實(shí)現(xiàn)整個(gè)供水過程的全自動(dòng)控制，進(jìn)行故障診斷，并在監(jiān)控畫面上顯示各工況參數(shù)并控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。3)根據(jù)本地的氣候條件以及供熱對象的特性，給出一條室外溫度與供水溫度之間的對應(yīng)曲線。控制器可以通過這條曲線根據(jù)室外溫度傳感器測量的室外溫度對一次網(wǎng)供熱流量進(jìn)行控制，達(dá)到對供水溫度的控制。此設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于能夠通過室外溫度對供水的溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到節(jié)省能源，提高供熱質(zhì)量的目的。4)通過采用壓力傳感器、控制器以及變頻器來實(shí)現(xiàn)對供水壓力的自動(dòng)控制，由于控制器可編程的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)變頻器的低頻限制，以避免變頻器、水泵長時(shí)間在低頻運(yùn)行，從而保護(hù)電機(jī)及變頻器。5)采用手操器/自動(dòng)控制。當(dāng)上位機(jī)或下位機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)切換手操器控制，確保供熱水利工況準(zhǔn)確穩(wěn)定。

　　2智能控制技術(shù)在換熱器控制中的研究

　　2.1換熱站供水溫度控制原理

　　圖1為水水換熱器原理圖。供熱熱源為熱電廠高溫水(水溫在90-110度)配合1-3個(gè)獨(dú)立調(diào)峰熱源構(gòu)成，控制目標(biāo)是通過調(diào)節(jié)高溫水流量來保證換熱器出口熱水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。溫度傳感器測量換熱器出口供水溫度T，把信號(hào)傳送至控制器，此為溫度控制的主回路。同時(shí)，控制器還接受室外溫度傳感器T3發(fā)出的輔助信號(hào)，控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)置的工作曲線，調(diào)整供水溫度的設(shè)定值，并根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的差值控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥M的開度，調(diào)節(jié)換熱站入口的一次網(wǎng)高溫水流量，使得換熱器出口供水溫度隨設(shè)定值變化。(T為熱用戶供水溫度，T1為熱用戶回水溫度，T2為換熱器水溫，T3為室外溫度)。

　　2.2模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)

　　模糊控制器由于是采用數(shù)字計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，所以它具有下列三個(gè)重要的功能：

　　1)把系統(tǒng)的偏差從數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模糊量。2)對模糊量進(jìn)行一定的給出規(guī)則推理。3)把推理的結(jié)果從模糊量轉(zhuǎn)化為可用于實(shí)際控制的數(shù)字量。其功能的實(shí)現(xiàn)是要先把計(jì)算機(jī)觀測控制過程得到的精確量轉(zhuǎn)化為模糊輸入信息，按照總結(jié)人的控制經(jīng)驗(yàn)及策略取得的語言控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理和模糊決策，求得輸出控制量的模糊集，再經(jīng)模糊判決得出輸出控制的精確量，作用于被控對象，即可在復(fù)雜的被控過程中取得良好的控制效果。因此模糊控制器的結(jié)構(gòu)通常是由它的輸入和輸出變量、模糊化、模糊推理和決策算法、模糊判決等部分組成。

　　2.3工業(yè)以太網(wǎng)的通訊

　　工業(yè)以太網(wǎng)是一種符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的開放式通信網(wǎng)絡(luò)，專門設(shè)計(jì)它來經(jīng)濟(jì)地解決工業(yè)環(huán)境中所要求的通訊任務(wù)。這種子網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其傳送數(shù)據(jù)的速度快、簡單的擴(kuò)展性和開放性以及其高利用率和其在全球的分布性，只需花費(fèi)很小的力氣就可以配置工業(yè)以太網(wǎng)子網(wǎng)。工業(yè)以太網(wǎng)的通訊在管理級，處理影響整個(gè)操作任務(wù)。它包括歸檔、處理、求值和過程值與消息的匯報(bào)。也可以從多個(gè)站點(diǎn)收集和處理操作數(shù)據(jù)，同時(shí)從管理級也可以訪問其他站點(diǎn)，在這種網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)數(shù)可以超過1000。因此，對于管理級，以太網(wǎng)是主要的網(wǎng)絡(luò)類型。為了連接更遠(yuǎn)的距離，在絕大多數(shù)情況下使用TCP/IP協(xié)議。工業(yè)以太網(wǎng)是工業(yè)環(huán)境中最有效的子網(wǎng)之一，它既使用于管理級又使用于單元級。工業(yè)以太網(wǎng)使得在許多站點(diǎn)之間長距離傳送大量數(shù)據(jù)成為可能。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]李永漢,葛云啟.集中供熱管網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng).煤氣與熱力,2003.

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