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《石家庄铁道大学》 2019年
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基于树莓派的储热式电锅炉自动控制系统研制

薛霏  
【摘要】:能源短缺和空气污染已成为全世界共同面临的两大难题,目前我国多数地区仍以燃煤锅炉作为供热设备,大量散烧煤未经处理直接燃烧对生态环境造成了严重影响。北京现已开始实施区域化供暖项目,并使用清洁能源代替原有的煤炭供暖。为了响应国家环保、电力部门号召,在改变以煤为主的传统能源格局转向多元化供给模式转变的大方向下,以“电代煤”、“削峰填谷”为指导思想的储热式电锅炉应运而生。本文以储热式电锅炉为背景建立模型,设计了一套基于储热电锅炉无线网络的DCS分布式控制系统。该储热式电锅炉采用低谷电加热蓄热方式,具有传统供暖设备无法比拟的优点。首先,其控制系统采用树莓派作为现场核心控制器,设计包括温度采集模块、储热供水模块、变频风机模块、通讯模块以及其他外围模块;然后,在供暖温度的调节中采用专家模糊PID智能控制算法,以满足现代企业对储热式电锅炉供暖精度的需求;其次,利用Python语言编写现场控制器程序并采用PyQt5开发库设计储热式电锅炉上位机服务端界面,上位机界面可以设置各个控制点电锅炉的加热管、风机、水泵的模式以及分时段控制温度,并具有报警记录功能和显示实时温度、频率曲线的功能;最后,上位机通过无线网络实现与现场控制器的通讯功能,完成对每一个客户端自动控制系统的远程实时监测与管理控制。试验结果表明,本文设计的储热式电锅炉自动控制系统克服了传统控制系统在测控功能、人机交互界面、数据处理、网络功能和智能算法等方面存在的不足,实现安全、稳定、高效的向用户供暖,对供暖控制系统实际开发具有借鉴意义。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TK229;TP273

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【参考文献】
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