火电厂斗轮机自动控制系统的研究与开发

火电厂斗轮机自动控制系统的研究与开发

闫军[1]2003年在《火电厂斗轮机自动控制系统的研究与开发》文中研究指明本文运用了全新的控制方案及硬件设施,对斗轮机的工作过程及主要工艺流程进行了研究。该方案对斗轮机的整个工作工艺及流程进行了全方位的自动控制,设计了斗轮机大车、大臂水平、大臂垂直位置的定位系统。分析了斗轮机等量取料的原理并建立了相应的数学模型,并初步分析了斗轮机在堆煤时的混配煤原理,用罚函数法对其进行了优化。提出了运用无线以太网传递数据信息,代替了以前的拖缆数据通讯。在此基础上,开发了斗轮机自动控制系统,同时也开发了功能齐全的监控系统,该监控系统对斗轮机的工作过程实施实时监控。该系统的试验已经取得了成功,并从根本上解决了斗轮机未能纳入整个输煤系统的问题,使整个输煤系统程序控制融为一体。与以往人工操作比较,提高了工作效率,减少了由于人为因素造成的资源浪费,有效地利用了现有资源。

陈智勇[2]2004年在《基于计算机视觉技术的斗轮机自动控制系统的研究》文中指出把计算机视觉的方法(结构光条法)运用到斗轮机的自动控制系统中。使斗轮机的在启动和正常的作业过程中,可以实现自动寻找煤堆,进行堆煤、取煤作业。论文在对斗轮机控制系统的组成结构、原理进行了一定的研究的基础上;提出了一套完整的基于计算机视觉方法的斗轮机自动控制系统的解决方案。并对结构光条法所采取的技术方案进行了实验验证,获得了令人满意的效果。论文并对斗轮机与中央控制室间的通讯方案进行了研究,经过比较和筛选,选用了电力载波的方法。从根本上解决了斗轮机未能纳入整个输煤系统的问题,使整个输煤系统程序控制融为一体。与以往人工操作比较,提高了输煤系统的自动化水平和工作效率,减少了由于人为因素造成的资源浪费,有效地利用了现有资源。

冯振明[3]2008年在《斗轮堆取料机控制系统的开发》文中研究表明斗轮堆取料机是一种堆、取合一的轨道式散料专用装卸设备,主要用于散料的堆存、挖取。本文在分析斗轮堆取料机控制系统结构体系的基础上,进行PLC硬件配置及软件组态,设计了一套以PROFIBUS-DP现场总线为基本框架的高性能的控制系统。通过分析斗轮堆取料机的生产工艺流程,开发了一种基于现场总线技术的斗轮机的控制系统,该系统采用PLC作为控制器,现场总线作为连接现场设备和自动化系统的通信网络,辅以变频调速系统,精密的检测手段,可靠的通讯设施,完善的工业电视监控系统和采取一系列抗干扰措施,经过试验测试和现场调试,验证了该控制系统的可行性。该控制系统可靠性高,抗干扰能力强,通信速率快,降低劳动力工作强度,提高设备的生产效率。

钟震[4]2007年在《大型火电厂燃料输送现场总线控制系统的研究》文中研究说明燃料输送系统是火力发电厂的一个重要的辅助系统,其主要由桥式抓斗卸船机、斗轮机、皮带机和辅助设备构成。本论文以国电浙江北仑发电有限公司的燃料输送系统控制系统改造的开发工作为背景,借助于最新的可编程逻辑控制器技术、现场总线技术和组态软件技术,全面深入的探讨了输煤现场总线控制系统的设计与实现,着重研究了现场总线数据优化,组态软件的历史数据库以及报表开发等关键问题,并结合北仑发电厂现有设备的特点,给出了具有实践意义的针对火电厂输煤系统的不停机改造工程方案。论文第一章介绍了输煤系统的概况,并针对性的介绍了相关的现场总线技术和上位机监控软件技术的现状。论文第二章讨论了输煤控制系统的特点、国内外输煤自动控制系统的应用情况和本课题的主要研究工作。论文第叁章分析了PLC系统的设计方案,并针对工程不停机改造的特点着重分析了系统的设计方案和现场总线的优化方案,给出了具有参考指导意义的网络优化数据。论文第四章针对系统的硬件设备和SCADA软件特点,给出了OPC和SI7详细的数据采集方案。论文第五章主要介绍了SCADA系统的软件设计工作,着重研究了历史报警数据库的开发,利用iFix自身的SQT块和SQD块实现操作记录的数据库存放工作,并给出了自动的数据库在线压缩和备份实现方案。经过系统的升级改造,除原一期输煤控制系统顺利完成升级改造外,公司内原各自相互独立的一期输煤系统、二期输煤系统、脱硫石灰石输送系统的监控统一到了一个平台中,提高了系统运行操作效率,降低了维护人员的工作难度,针对原系统中辅助设备存在的控制孤岛问题,利用现场总线技术将各设备纳入到网络中统一监控,实现了一台上位机对全部设备的监视和控制,改造取得了很好的经济效益。

杨晓红, 葛海涛[5]2010年在《基于PLC的火电厂斗轮堆取料机大车走停控制系统设计》文中研究指明首先提出了火电厂斗轮堆取料机大车走停控制系统设计的重要性,分析了斗轮机大车与其它装置的连锁关系,然后分别就斗轮堆取料机的走行控制系统、停车控制系统以及夹轨控制系统进行了详细地PLC方案设计,并给出了主电路图、控制电路原理图和PLC梯形图,最后给出了相关的PLC控制程序。所提出的斗轮机PLC控制设计方案具备较为严谨的连锁逻辑,适合在火电厂中应用。

陈凯[6]2010年在《兰溪发电厂输煤控制管理系统开发》文中研究表明现代火力发电厂已发展到超超临界机组,随着机组容量参数的不断扩大,伴随而来的是电厂对一次能源消耗量的急剧增加。在火电厂日常生产过程中,如果不能安全的保证燃煤进入锅炉焚烧系统,轻者发电系统减负荷少发电,重者系统停止发电,其造成的后果经济损失都将是难以估量的,因此如何对巨量煤炭实施安全、快捷、经济的输送、转移、存储,切实保障电厂有序经济的用煤,也成了各新建大容量火电厂辅助系统的一个重大课题,为此浙能兰溪电厂在基建过程中也同步进行了输煤控制管理系统的应用开发。本文针对兰溪发电厂输煤控制管理,分析了系统需求,包括系统的任务、目标、组成、控制要求、网络要求、实时监控要求及日常管理与安全要求等。对系统的整体结构、网络结构、硬件配置、控制系统软件等方面进行了设计,在此基础上利用第叁方软件对部分典型模块进行了制作,从而开发一个合理安全高效可靠的输煤控制管理系统。文章最后还对整个工程的开发过程进行了总结并对未来的发展做了一些展望。文章在附录部分还对系统实现的部分人机界面进行了说明。兰溪电厂输煤控制管理系统的成功开发实现了燃煤输送、调配、采样、计量、保护等全过程的集约化、自动化控制,提高了系统的工作效率,减轻了运营人员的工作强度,使输煤系统管理水平上了一个台阶。

何亮[7]2016年在《火电厂燃料智能化系统项目质量和评价研究》文中认为火电厂燃料成本占发电成本的70%以上,燃料管理是火电厂重要工作之一,对电厂的安全经济运行有着重要意义。火电厂传统的燃料管理方式存在技术装备自动化水平低、现场工作效率低、入厂和采制化等各环节厂内布局分散且信息交流不畅、煤样传输过程监管难度大等诸多问题,给火电厂带来较大损失。目前,五大国有发电集团均提出火电厂创新燃料管理方法、利用四新技术,提高燃料管理水平,大力开展、推进燃料智能化系统项目的建设。但是,由于燃料智能化系统项目涉及专业广、系统集成度高、软硬件设备接口不统一,导致项目管理难度大、项目实施推进缓慢、项目验收时问题颇多。深入研究燃料智能化系统项目管理过程,优化燃料管理流程,实现项目管理的标准化、规范化,对关键项目管理过程进行重点控制,建立燃料智能化系统项目评价体系,对于保证燃料智能化系统项目建设进度和质量、预防项目风险具有重要意义。为有效提高火电厂燃料智能化系统项目的实施效率、效果,本文以火电厂燃料智能化系统项目整体作为研究对象,以火电厂燃料智能化系统项目为主线,项目实施前梳理优化燃料管理流程、制定技术标准,项目实施过程中加强关键过程质量控制,项目实施后进行项目评价。首先,在总结国内外燃料管理智能化系统发展历程基础上、结合国内火电厂燃料管理现状,对燃料智能化系统内容和范围的阐述,应用系统动力学理论梳理优化、燃料管理流程,归纳、规范燃料智能化系统项目的技术标准框架;然后,根据燃料智能化系统项目管理过程中存在的难点、结合燃料智能化系统模块功能划分,指出燃料智能化系统项目管理的关键过程和主要质量控制点;最后,建立基于蚁群优化相关向量机的燃料智能化系统项目评价体系,以对项目实施效果进行有效评价。

孙宏刚[8]2008年在《电厂输煤控制研究》文中研究表明作为火力发电厂食粮的煤炭在火电厂是一时一刻也不能出现故障。传统的发电厂输煤系统是一种基于继电接触器和人工手动方式的半自动化系统。由于输煤系统现场环境十分恶劣,不仅极大损害了工人的身体健康,而且由于输煤系统范围大,经常有皮带跑偏、皮带撕裂及落煤管堵塞等,大大降低了发电厂的生产效率。随着电厂容量的增加,以及考虑来煤途经、煤炭品种、气候条件的等因素,火电厂煤场和输煤系统的配置规模也随之增大,传统的输煤系统己无法满足发电厂的需要。为了减轻运行人员的劳动强度,提高工作效率和安全经济运行水平,加装输配煤系统整体自动化控制装置将势在必行。本文充分考虑输煤系统的作用和运行可靠性,在充分考虑皮带机的运行故障因素、可靠性因素的基础上,结合相关理论和技术,在实践基础上设计了一条两路多段互为备用的输煤系统,从结构上保证了输煤系统的运行可靠性。输煤系统的控制属于自动化的过程控制领域,本文对与过程控制系统相关的控制技术及控制系统(诸如:操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督计算机控制系统及分散控制系统)进行了描述分析。同时,介绍了自适应控制、模糊控制、预测控制及仿人智能控制等一系列的相关控制理论。最后对大庆电力集团宏伟电厂的输煤系统及其控制系统进行了详细的分析研究,提出了现有输煤控制系统存在的问题及未能实现的功能。针对宏伟电厂输煤系统的程控技术改造项目,研究分析了输煤程控系统的功能需求,对输煤系统程控技术改造的总体设计方案进行了研究,制定了输煤程控系统改造的方案。该方案不仅大大提高了程序的可维护性和可靠性,降低了维护的工作量,同时也为以后的升级提供了条件,实现了输煤系统的优化控制。

李园园[9]2012年在《斗轮机位置环优化系统的研究》文中研究表明随着科学技术的飞速发展,斗轮堆取料机作为热电厂、港口和冶金等各大行业连续装卸物料的主要设备,提高其自动化程度,从而提高工作效率,成为相关领域研究人员的主要研究内容。预测控制是一类新型计算机控制算法,其具有建模方便、易于在线优化等很多优点。动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control)作为预测控制的一种典型算法,其具有算法简单、计算量小、鲁棒性较强等特点。本课题将PID控制算法与预测控制算法结合起来,一并用于控制斗轮机的叁大运行机构,即行走、回转和俯仰机构,实现对叁个机构的位置、速度和加速度的优化发展与研究,期望得到理想的定位效果,从而提高斗轮机的工作效率。主要研究工作如下:深入研究了斗轮机的主要技术参数,如斗轮受力分析、回转速度和角速度、理论生产率等,然后将庞大而繁杂的斗轮机系统,简化为可以明确表达斗轮机运动机构的结构简图,并建立坐标系对其进行了运动学解析,设计建立了斗轮机多自由度动作的数学模型。深入探讨了预测控制的工作原理,以及预测控制的典型算法—动态矩阵控制的叁大主要特征;通过对几种改进后的PID控制算法进行Simulink仿真,验证了改进后的PID算法比传统的PID控制算法能够达到更加令人满意的优化效果。在参考了大量文献资料的情况下,以斗轮机的位置参数为被控对象,分别应用PID串级控制算法和DMC-PID串级控制对其进行仿真优化,并实际考虑了斗轮机变量的约束条件和定位误差,最后对比体现出了预测—PID控制在跟踪性能、稳定性和鲁棒性能上都取得了令人满意的优化效果。

杨轶[10]2011年在《火电厂辅助车间DCS集中联网控制》文中研究表明火电厂辅助系统主要有水网、煤网、灰网、脱硫系统等,对于300MW及以上的机组来说,辅助系统大都已采用计算机控制,随着网络技术、计算机技术及DCS控制技术的日益成熟,这就为这些辅助系统实现自动化控制打下了坚实的基础,并且加速了辅控系统纳入全厂管控一体化的进程。随着工业自动化技术的飞速发展,电厂对辅机控制系统自动化程度要求的不断提高。在火力发电厂的辅机系统的设计中,比较传统的方法是根据辅控设备的功能独立运行的,按“水”、“灰”、“煤”叁个系统设立独立的控制系统,通常为可编程逻辑控制(PLC)。独立设置的控制系统经常出现采用不同厂家的控制系统进行控制。上位机组态软件也经常各不相同。这样就造成了人力资源的浪费和调度指挥的困难,而采用辅控系统的集成则很好地解决了这一难题。它利用现代通信技术将基于计算机控制的辅控系统进行互联,从而实现对辅控系统的集中监视和控制,并完成了它与厂级监控信息系统、电厂管理信息系统及分散控制系统之间的数据共享。该系统大大提高了电厂的管理效率,减少了运营成本。辅控系统一体化设计的成功,证明火电厂一体化控制必将成为日后主要的发展方向。为了保证设备优质高效的运行、提高劳动生产率、提高运行人员整体素质,满足减员增效的要求,取消各自独立的监控网,只构建一个电厂集中辅控网的新思路,并把辅控网数据并入SIS系统中,真正实现全厂网络化,使电厂竞争力更加强大。值得特别关注的是火电厂的辅助系统共同之处就是各辅助系统的工艺特性不同,地理布置相距可达数千米。对电厂辅助系统采用网络控制技术,就能实现相对的集中控制,减少值班点,减少了备品备件,提高辅机设备的自动化的监控水平,解决了以往电厂中辅助系统控制技术落后于主系统的现象,这必将是今后火电厂辅助系统控制技术发展的一个方向。同时,辅控系统一体化设计的成功,证明火电厂一体化控制必将成为日后主要的发展方向。将各自独立的辅助子系统连接成网,在维持原有控制设备分布的同时,在相对统一的控制室内实现对多个同类辅助系统的集中监控操作,正成为电厂辅助车间提高控制水平的发展方向和实现“减人增效目标的重要手段,也是电厂消除自动化“孤岛”现象,实现管控一体化的前提和基础。本文将就国电铜陵电厂一期工程对电厂辅控采用分散控制系统(DCS)网系统构成特点等进行具体介绍。

参考文献:

[1]. 火电厂斗轮机自动控制系统的研究与开发[D]. 闫军. 华北电力大学(北京). 2003

[2]. 基于计算机视觉技术的斗轮机自动控制系统的研究[D]. 陈智勇. 华北电力大学(北京). 2004

[3]. 斗轮堆取料机控制系统的开发[D]. 冯振明. 吉林大学. 2008

[4]. 大型火电厂燃料输送现场总线控制系统的研究[D]. 钟震. 浙江大学. 2007

[5]. 基于PLC的火电厂斗轮堆取料机大车走停控制系统设计[J]. 杨晓红, 葛海涛. 电力科学与工程. 2010

[6]. 兰溪发电厂输煤控制管理系统开发[D]. 陈凯. 云南大学. 2010

[7]. 火电厂燃料智能化系统项目质量和评价研究[D]. 何亮. 华北电力大学(北京). 2016

[8]. 电厂输煤控制研究[D]. 孙宏刚. 天津大学. 2008

[9]. 斗轮机位置环优化系统的研究[D]. 李园园. 燕山大学. 2012

[10]. 火电厂辅助车间DCS集中联网控制[D]. 杨轶. 上海交通大学. 2011

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