电除尘器智能控制系统设计

摘要

在传统应用中，每台电除尘控制器负责控制单个供电分区的电场工作，由于网络通讯功能有限，各控制器的控制工作相对孤立，相互之间缺乏必要的协调合作，各种优化算法也仅限在单个供电分区内进行，因此，整体优化效果并不明显。随着国家对烟尘排放标准提出更加严格的要求，传统的电除尘器面临着严峻的生存危机。与此同时，计算机科学和网络通讯技术迅速发展，给电除尘技术带来了深刻的变革。智能电除尘控制系统(IPC系统)正是诞生于这种背景之下。 IPC系统利用其强大的网络通讯功能，将原本孤立的电除尘控制器按一定的网络拓扑结构连接在一起，借助网络控制和闭环控制技术，在保证除尘效率的前提下，能够明显降低能耗。本文展开了IPC系统技术原理的研究，给出了一种可行的IPC系统设计方案，并讨论了实际IPC系统开发的几个重要过程，涉及嵌入式网络功能和Web服务器开发、监控软件设计、闭环控制技术应用和故障诊断等方面的内容。论文的主要研究工作与成果主要包括了以下几个方面： (1)在ARM 处理器上移植uClinux操作系统，开发以太网通信和嵌入式Web服务器功能，使电除尘控制器具有了强大的网络通信功能； (2)设计监控软件，对电除尘控制器进行远程监控，集中管理。监控软件具备完善的组控、报警和网络扩展功能。利用VI曲线采集和实时数据采样功能，监控系统能够动态采集电场运行参数，用以对电场特性和算法效果进行分析。 (3)引入闭环控制，对电晕功率进行优化控制，优化电场各供电分区的振打时序，提高除尘效率，降低能耗。 (4)根据专家知识和工程应用经验，开发故障诊断专家系统，对除尘器运行参数进行在线分析、故障诊断，并能够给出相应故障的指导信息。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1电除尘概述

1.1.1电除尘技术历史

1.1.2电除尘原理与特点

1.1.3电除尘器的分类

1.1.4电除尘器的应用

1.1.5电除尘的发展

1.2论文课题研究

1.2.1开发IPC系统的必要性

1.2.2论文主要研究内容

1.2.3论文主要研究成果

1.2.4论文内容组织

第2章IPC系统总体设计

2.1 IPC系统构成

2.2IPC系统微机控制设备

2.2.1电除尘器T/R微机控制设备

2.2.2电除尘器低压微机控制设备

2.2.3设计方案

2.3 IPC系统中央控制器系统

2.3.1中央控制器功能

2.3.2实时监控功能设计

2.3.3闭环控制与能量管理设计

2.3.4专家诊断功能设计

2.4本章小结

第3章下位子系统设计

3.1 DSP控制功能与设计

3.1.1二次电流、电压测量

3.1.2火花检测与抑制

3.1.3电流与火花控制

3.2 ARM系统功能与设计

3.2.1为什么选择Linux

3.2.2移植uClinux操作系统

3.2.3 uClinux设备驱动开发

3.2.4 uClinux应用程序开发

3.2.5 Web Server功能开发

3.3输入输出口控制功能

3.3.1数字输入功能

3.3.2数字数出功能

3.3.3辅助模拟输入

3.4软件定时器与I/O设定

3.5本章小结

第4章上位子系统设计

4.1监控软件设计

4.1.1监控软件结构

4.1.2用户管理

4.1.3网络通信

4.1.4报警记录

4.1.5组控功能

4.1.6 Ⅵ曲线采集

4.1.7实时数据采样

4.1.8调试功能

4.2闭环控制功能

4.2.1电晕功率优化

4.2.2振打时序控制

4.3故障诊断专家系统

4.3.1系统结构

4.3.2专家知识表示

4.3.3系统推理机设计

4.3.4运行效果

4.4本章小结

第5章结束语

5.1论文工作总结

5.2工作展望

参考文献

附录

致谢