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立式生活垃圾焚烧中的自动化控制系统设计与实现

作　者: 姚志坚
导　师: 曾志毅；杨宏毅
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 立式生活垃圾焚烧炉 Smith模糊控制算法 DCS WinCC PLC
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

立式生活垃圾焚烧炉是比较适合中小城市垃圾处理的主要设备,在整个处理流程中,垃圾在燃烧室中燃烧过程是最为重要的工艺环节,燃烧温度直接影响着垃圾处理的质量和效率,也是防止二次污染的决定因素。焚烧炉是垃圾焚烧过程中的核心设备,同时也是个高耗能设备,因此,实现对焚烧炉温控系统进行优化操作和整体DCS及生产过程自动化对于我国中小城市垃圾处理、节能降耗都具有重要意义。本文首先介绍了课题研究的背景与意义,对立式生活垃圾焚烧系统和工艺流程进行了深入学习和了解,并做了简单介绍,描述了垃圾焚烧过程的核心设备立式焚烧炉的工作原理与相关温度参数的运行特性。然后根据该系统特性,提出基于Smith预估补偿的模糊控制算法作为温控系统的控制策略,并对该策略进行控制器设计以及与模糊控制算法进行Matlab仿真比较,结果表明该控制策略相比于模糊控制,上升时间短、抗干扰能力强,集成了Smith预估补偿和模糊控制两种算法的优点,适合于焚烧炉温控系统。接着完成了立式生活垃圾焚烧炉控制系统DCS的总体网络结构设计,包括DCS系统网络结构设计,工程师站和各子站功能等,并进行系统硬件结构设计、接线图设计以及相关硬件的选型、配置以及现场安装等。同时还完成了相应DCS的系统软件设计,包括上位机监控组态软件设计,PLC控制程序设计以及焚烧炉温控系统算法实现等。最后给出了系统现场调试及运行结果。本文设计实现的控制系统已经应用在云南安宁市。目前该垃圾焚烧系统已投入运行,DCS系统运行安全稳定,操作方便,基本实现了垃圾焚烧过程自动化;焚烧炉温度控制系统运行良好,控制速度快,抗干扰能力强,稳定性好,取得了良好的效果。

立式生活垃圾焚烧中的自动化控制系统设计与实现

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