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基于DCS的循环流化床锅炉燃烧控制专家系统设计

作者：张智宇 Publish: 2007-11-19 Hits:-

【中文题名】

基于DCS的循环流化床锅炉燃烧控制专家系统设计

【英文题名】

Study on Expert System in Circulating Fluidized Bed Boiler Burning Control Base on DCS

【学科专业】

飞行器设计

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-19

【中关键词】

CLIPS,循环流化床,DCS,,,

【英关键词】

CLIPS,Circulating Fluidized Bed Boiler,Distributed Control System,

【分类导航】

工业技术>能源与动力工程>热工量测和热工自动控制>热工自动控制>自动控制系统>

【论文摘要】

循环流化床燃烧技术是近年来得到广泛应用的新型燃烧技术,主要应用于火力发电领域以代替传统的燃烧方法。循环流化床锅炉是一个大滞后、多变量耦合的控制对象,控制过程复杂。当前我国对于循环流化床锅炉的应用和控制还沿用手动控制方法。本文针对循环流化床锅炉控制中的燃烧控制问题,以75t/h循环流化床锅炉DCS系统项目为背景,开展了基于集散控制系统(DCS)的专家系统的研究与开发,模拟熟练工程技术人员的控制方法,对提高循环流化床锅炉自动化水平做了有益的尝试。本文中应用CLIPS语言开发循环流化床锅炉燃烧控制的专家系统,应用模糊统计法对目标参数进行处理,用VC++编写用户界面,通过DLL混合方式编程设计VC++与CLIPS的接口,通过DDE动态数据交换技术实现专家系统与DCS系统之间的数据交换。本文分析了汽包水位在蒸汽扰动和给水扰动下的动态特性,针对于此选用了三冲量水位控制方法,通过大量的现场调研和实际经验的总结,以山东沂水热电厂DCS项目为背景,设计了一套符合中、小电站锅炉的DCS系统。该系统集成了台湾盟立公司的下位控制硬件FAMA系列产品和美国控软公司的PLC控制软件SoftPLC,采用下位机...

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-9
第1章绪论	9-13
1.1 工业过程控制的发展	9
1.2 DCS系统在工业控制中的应用	9-10
1.3 循环流化床锅炉的发展概况	10
1.4 人工智能与专家系统	10-12
1.4.1 人工智能	10-11
1.4.2 专家系统	11-12
1.5 课题研究的主要内容	12-13
第2章循环流化床锅炉工艺特点与控制	13-19
2.1 循环流化床锅炉简介	13-14
2.1.1 循环流化床锅炉定义	13
2.1.2 循环流化床锅炉结构	13-14
2.1.3 循环流化床锅炉工作原理	14
2.2 循环流化床锅炉燃烧与控制	14-18
2.2.1 循环流化床锅炉的燃烧特点	14-15
2.2.2 循环流化床锅炉的控制与调节策略	15-17
2.2.3 燃烧控制与专家系统	17-18
2.3 本章小结	18-19
第3章燃烧控制专家系统设计	19-42
3.1 基于CLIPS的燃烧控制专家系统	19-25
3.1.1 燃烧控制专家系统概述	19
3.1.2 燃烧控制专家系统结构	19-20
3.1.3 专家系统开发工具—CLIPS	20-21
3.1.4 CLIPS基本语法构成	21-25
3.2 知识获取与表示	25-27
3.2.1 知识获取	25
3.2.2 知识表示	25-27
3.3 推理方法	27-33
3.3.1 树、格、图	27-28
3.3.2 燃烧控制专家系统推理方法	28-29
3.3.3 不精确推理	29-33
3.4 燃烧控制专家系统设计	33-41
3.4.1 CLIPS与VC++的接口设计	33-36
3.4.2 VC++与EXCEL的接口编程设计	36-38
3.4.3 EPCS系统和EXCEL之间的数据通信	38-40
3.4.4 系统模拟运行界面	40-41
3.5 本章小结	41-42
第4章循环流化床锅炉的DCS控制系统	42-63
4.1 控制系统设计	42-46
4.1.1 DCS系统概述	42
4.1.2 系统结构设计与设备选型	42-44
4.1.3 控制系统功能	44-46
4.2 下位机控制系统组态	46-54
4.2.1 下位机硬件选型和配置	46-51
4.2.2 下位机软件配置与编程设计	51-54
4.3 上位机监控系统组态	54-62
4.3.1 上位监控流程图设计	55-56
4.3.2 上位机监控软件编程组态	56-61
4.3.3 监控网络设计	61-62
4.4 本章小结	62-63
第5章循环流化床锅炉汽包水位控制	63-67
5.1 汽包水位对象的动态特性	63-65
5.1.1 给水扰动下的动态特性	63-64
5.1.2 蒸汽扰动下的动态特征	64-65
5.2 三冲量水位控制方法	65-66
5.3 本章小节	66-67
结论	67-68
参考文献	68-71
附录1	71-73
附录2	73-76
攻读学位期间发表的学术论文	76-78
致谢	78

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.389140



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