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燃气热水锅炉智能控制系统的研究

张振兴  
【摘要】: 锅炉的高效、节能、环保与安全运行具有重要的现实意义。针对大庆油田气候条件与采油油质较稠等特点,管线输油需伴热输送。目前,最经济实用的方法是直接将一定温度的热水注入油中,让管道内的原油温度升高。利用油田伴生的天然气作为热水锅炉的燃料,将产生的热水供给管道稠油输送,可谓一举两得。本文针对油田采用的燃气热水锅炉首次将模糊控制引入其中,实现了智能化控制。 本文详细阐述了锅炉燃烧过程机理,提出了燃气热水锅炉智能控制方案,给出了燃气锅炉模糊控制系统的具体实现过程,并建立了燃气锅炉模糊控制系统的仿真模型,进行了仿真。 对构成锅炉控制系统的关键子系统进行了分析,从提高锅炉燃烧效率与安全运行出发,文章着重研究了燃气供应系统与起炉、点火系统。通过几种控制方案比较,选用上位机微机监控与下位单片机数据采集相结合的控制方案。文章重点讨论了燃气热水锅炉模糊控制器的设计,对燃气调节阀的模糊控制原理进行了详细研究。针对系统达到稳态时,模糊控制存在稳态静差这一缺陷,提出了带积分器的模糊控制思想。仿真结果表明,带积分器的模糊控制器在系统达到稳态时,误差趋向于零。 最后,文章对燃气热水锅炉控制系统的具体实现过程进行了研究,对下位机硬件和软件进行了设计。着重研究了系统接口通信协议及接口电路,系统通过RS-232串口实现上位机与下位机的通信。上位机采用VB软件编写了实时监控界面,实现了远程监控,提高了管理水平。


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