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嵌入式电加热蒸汽锅炉控制系统的研究
作 者: 冯华勇
导 师: 郭世明
学 校: 西南交通大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 蒸汽锅炉 模糊控制 ARM MCGS
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
能源短缺和大气污染已成为当今世界共同面临的两大难题。目前,我国存在很多工业和民用中小型锅炉,其中大部分控制系统自动化程度低,存在燃烧不彻底、排烟氧含量偏高、排烟热损失大等问题,直接造成了锅炉热效率低下和大量能量的浪费,同时也给环境带来很大的污染,所以实现锅炉的自动化控制具有重要的意义。锅炉控制系统是一个典型的多输入多输出系统,仅仅采用传统的控制理论,控制效果不理想。本文以中小型工业锅炉为背景,针对具体锅炉控制模型,设计了一套基于ARM的TPC1062KS蒸汽锅炉主机控制系统。该蒸汽锅炉采用电加热的方式,具有热效率高,无污染;其次,该蒸汽电加热锅炉还需要设计7个均带RS485通信接口的网络仪表,包括1个水压控制仪表、1个水位测控仪、1个测温控制仪、1个气压控制仪、1个流量测控仪、1个电流检测仪、1个电力仪表检测仪表;此外,该控制系统用TPC1062KS作为核心控制器,克服了传统的控制系统在测控功能、人机交互界面、数据处理和网络功能等方面存在不足,以适应现代企业对锅炉控制管理方面的要求。最后,利用嵌入式组态软件MCGS对锅炉的监控界面进行设计。在实际应用中,基于ARM的控制系统对锅炉运行进行实时监控,实现了锅炉安全、稳定、高效燃烧。
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全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-10 第1章 绪论 10-17 1.1 课题研究背景和意义 10-11 1.2 锅炉控制系统的发展状况 11-14 1.2.1 纯手动控制阶段 11-12 1.2.2 自动化单元组合仪表控制阶段 12-13 1.2.3 DCS控制系统 13-14 1.3 嵌入式电加热蒸汽锅炉控制系统优点 14-15 1.4 课题研究内容与章节安排 15-17 第2章 系统总体方案设计 17-23 2.1 蒸汽锅炉系统分析 17-20 2.2 控制系统网络设计 20-22 2.3 本章小结 22-23 第3章 温度测控仪的研究 23-33 3.1 温度测控仪的工作原理 23 3.2 温控设计 23-32 3.2.1 温度测控仪硬件设计 23-29 3.2.2 温度模糊控制方案 29-32 3.2.3 温度测控仪软件设计 32 3.3 本章小结 32-33 第4章 标准测控仪的研究 33-46 4.1 标准测控仪的硬件设计 33-43 4.1.1 气压和水压传感器 33-34 4.1.2 蒸汽流量传感器 34-35 4.1.3 水位测控仪 35-43 4.2 水位测控仪程序流程 43-45 4.3 本章小结 45-46 第5章 电力测控仪和通讯协议的研究 46-51 5.1 电力测控仪的选用 46-49 5.2 MODBUS协议 49-50 5.3 本章小结 50-51 第6章 嵌入式监控系统研究 51-61 6.1 嵌入式监控系统概述 51-53 6.2 控制界面设计 53-60 6.2.1 锅炉系统控制界面 54-55 6.2.2 气压显示控制界面 55-56 6.2.3 液位显示控制界面 56-57 6.2.4 温度显示控制界面 57-58 6.2.5 电力检测界面 58 6.2.6 电流检测界面 58-59 6.2.7 流量检测界面 59-60 6.3 本章小结 60-61 第7章 总结与展望 61-62 致谢 62-63 参考文献 63-66 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 66
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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