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基于DCS的热工优化控制平台系统设计与开发

作　者: 李煦侃
导　师: 韩璞
学　校: 华北电力大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 电厂热工自动化 热工优化 分散控制系统 开放架构 VxWorks实时操作系统
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 61次
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内容摘要


电厂热工自动化是在火力发电的道路中慢慢发展而来的,同时,自动化的发展也为我国的电力事业提供了有效的基础。在此背景下,设计并开发了一套基于DCS系统的开放结构的热工优化控制平台系统,与电厂现有的DCS软件相连接,从现有DCS中获取生产数据,经过复杂及智能优化运算后,送回原DCS系统,达到优化DCS的效果。为了实现这个目标,基于DCS的热工优化控制平台系统在设计之初就要求具备DCS的基本功能,具备和其他DCS通讯的基本能力,具备自定义高级算法的特性,可以实现作为开放结构的热工优化控制平台系统的功能。在这个基础上,将系统应用于电厂的现场生产过程。基于DCS的热工优化控制平台系统的组态、监控系统基于Windows平台,实现了友好的用户界面,降低了使用的难度;而作为系统核心的现场优化控制站采用了美国风河公司的VxWorks实时操作系统平台,不仅可以提高系统的可靠性、稳定性和可维护性,而且能够简化程序结构,降低开发的复杂程度,缩短开发周期。当下,很多电厂采用了OVATION系统作为主控制系统,基于DCS的热工优化控制平台系统具备和OVATION系统实时通讯的能力。只有优化系统和被优化系统建立实时通讯的时候,才能实现良好的优化效果,其中基于DCS的热工优化控制平台系统的自定义算法块和复杂算法块功能,都必须在这个基础上才能实现完整功能。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-11
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-10
  1.2 论文的主要内容  10-11
第二章 基于 DCS 的热工优化控制平台系统概述  11-34
  2.1 引言  11
  2.2 分散控制系统概述  11-17
    2.2.1 分散控制系统的概念及特点  11-13
    2.2.2 分散控制系统的发展历程  13-15
    2.2.3 分散控制系统的结构体系  15-17
  2.3 基于DCS 的热工优化控制平台系统的硬件结构  17-21
    2.3.1 机柜  17-18
    2.3.2 过程控制计算机机构  18-20
    2.3.3 监控计算机机构  20
    2.3.4 系统的可靠性和可维护性  20-21
  2.4 基于DCS 的热工优化控制平台系统的软件结构  21-33
    2.4.1 现场优化控制站软件的功能与结构  21-25
    2.4.2 监控软件的功能与结构  25-30
    2.4.3 VxWorks 实时操作系统研究  30-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 热工优化控制平台系统的第三方通讯  34-39
  3.1 引言  34
  3.2 第三方通讯简介  34
  3.3 与OVATION 的实时通讯  34-38
    3.3.1 LC 卡简介  34-35
    3.3.2 Modbus 通讯协议简介  35
    3.3.3 接线  35
    3.3.4 组态设置  35-36
    3.3.5 第三方通讯  36-38
      3.3.5.1 Modbus 包格式  36-37
      3.3.5.2 CRC-16 校验  37-38
    3.3.6 LC 卡的冗余备份  38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 热工优化控制平台系统的自定义模块  39-42
  4.1 引言  39
  4.2 自定义模块简介  39
  4.3 自定义模块设计与开发  39-41
    4.3.1 自定义模块的设计要求  39-40
    4.3.2 自定义模块开发与工作方式  40-41
  4.4 本章小结  41-42
第五章 热工优化控制平台系统的复杂算法块  42-44
  5.1 引言  42
  5.2 复杂算法块简介  42
  5.3 复杂算法块的设计与开发  42-43
    5.3.1 监控软件中的复杂算法块  42
    5.3.2 过程控制站中的复杂算法块  42-43
  5.4 本章小结  43-44
第六章 结论与展望  44-45
参考文献  45-48
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  48-49
攻读硕士学位期间参加的科研工作  49-50
致谢  50-52
作者简介  52-53
详细摘要  53-77

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 控制设备
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