多传感器融合变频控制除尘风机节能系统的研究

【摘要】：工程实践中提高工作效率,合理利用能源,最大程度减少能源的浪费是当今世界重要的课题。融合多种传感器,利用变频控制技术是重工企业节能的有效手段。论文以首钢集团长治钢铁厂的炼铁除尘节能系统改造为背景,完成系统的设计改造及相关技术的研究与应用。论文对多传感器融合变频控制除尘风机节能系统进行全面的研究与论述,取得了诸多创新性的成果。主要有以下几方面： (1)根据炼铁厂的实际环境,设计制作了激光烟尘传感器。传感器激光采用红光波段,波长在550m左右,适应了测量烟尘浓度变化的要求,利用光学传感特性实现对烟尘浓度的监测,完成对现场数据的采集。在控制程序中对激光烟尘传感器设备参数与采集数据阀值进行设定,能够实时控制风机转速,实现节能。并采用红外温度传感器监测出铁过程中各个阶段的温度变化,通过控制程序的参数阀值设定,完成除尘风机频率实时变化的控制。结合多角度视频设备监控生产现场环境,提高了安全控制系数。利用激光烟尘传感器、红外温度传感器以及多角度视频设备,共同构建了多传感器系统。 (2)本设计采用中心控制系统,高压变频器,多传感器等完成了炼铁厂除尘节能系统硬件的设计制作,利用电子芯片,继电器,数据采集卡等完成设备的优化,克服了炼铁厂复杂的生产环境的影响,实现硬件设备在除尘节能系统中先进功能的应用。 (3)除尘节能系统基于虚拟仪器模块技术,以LabVIEW为平台设计编写了节能系统控制程序,对系统中的各个硬件节点进行控制,并设计制作了简洁完善的操作界面,实现生产控制的智能自动化。控制程序建立的串口通信,保证了控制程序与硬件设备的双向数据传输,到达了软硬件相融合的目的。 (4)除尘节能系统成功投入生产一线,发挥其功能,实现生产控制的智能自动化,改变了旧有的除尘模式,提高了工作效率。经过长期使用,系统显示数据表明了本系统节约能源成果显著,节电率高达百分之六十以上,节约了成本。对节能技术的进步和节能事业的推广具有积极的意义。 【关键词】：传感器 变频控制技术 LabVIEW 除尘节能系统 智能自动化
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM921.51
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-12
• 1 引言12-19
• 1.1 论文选题的背景基础12-13
• 1.2 国内国际相应技术的发展状况13-16
• 1.2.1 传感器技术13-14
• 1.2.2 变频控制技术14-15
• 1.2.3 旁路电路保护技术15
• 1.2.4 虚拟仪器技术15-16
• 1.3 论文的主要内容16-18
• 1.4 论文研究与应用的意义18-19
• 2 风机变频控制原理19-25
• 2.1. 变频调速原理19-21
• 2.2 模糊控制理论21-22
• 2.3 工业风机原理与特性22-24
• 2.3.1 工业风机性能参数22
• 2.3.2 工业风机性能原理22-23
• 2.3.3 工业风机调速原理23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 除尘节能系统设计25-43
• 3.1 除尘节能系统应用环境的研究25-26
• 3.2 多传感器采集模式的设计26-29
• 3.2.1 激光烟尘传感器26-28
• 3.2.2 红外温度传感器28-29
• 3.2.3 视频监控设备29
• 3.3 系统线路冷却方式的设计29-31
• 3.4 除尘节能系统的结构设计31-33
• 3.5 中心控制系统33-36
• 3.5.1 工业控制计算机33
• 3.5.2 系统现场控制箱33-35
• 3.5.3 信号数据处理采集箱35-36
• 3.5.4 命令信号的放大36
• 3.6 串口通信转接器36-38
• 3.7 变频器系统38-42
• 3.7.1 变频器的设计结构原理38-39
• 3.7.2 系统中变频器的选择39-40
• 3.7.3 变频器的冷却除尘40-41
• 3.7.4 旁路电路保护柜41-42
• 3.8 本章小结42-43
• 4 除尘节能系统程序设计43-63
• 4.1 系统软件程序平台的确定43-44
• 4.1.1 虚拟仪器43-44
• 4.1.2 虚拟仪器LabVIEW软件44
• 4.2 系统控制程序流程与控制界面设计44-47
• 4.2.1 系统控制程序设计流程45-46
• 4.2.2 系统控制界面设计46-47
• 4.3 数据采集部分的设计47-51
• 4.3.1 数据采集设计基础47-48
• 4.3.2 数据采集设计模块的应用48-50
• 4.3.3 数据采集部分的编程设计50-51
• 4.4 现场数据处理部分设计51-54
• 4.4.1 传感器数据处理程序的设计52-53
• 4.4.2 开关信号处理程序的设计53-54
• 4.5 系统对变频器控制部分的设计54-62
• 4.5.1 控制程序与变频器的通信理论54-55
• 4.5.2 Modbus RTU通信协议在系统中的实现55-56
• 4.5.3 串口通信部分的设计56-58
• 4.5.4 系统程序对变频器的控制58-60
• 4.5.5 变频器参数的反馈60-62
• 4.6 本章小结62-63
• 5 除尘节能系统的实际应用63-67
• 5.1 除尘节能系统改造方案的实施63-64
• 5.2 除尘节能系统的实际应用成果64-66
• 5.3 本章小结66-67
• 6 结论67-69
• 参考文献69-71
• 作者简历71-73
• 学位论文数据集73

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

变频调速原理及变频方案可靠性的分析    屈维谦;王久和;

虚拟仪器技术及其在电力系统中的应用    艾欣,杨以涵,周孝信

变频器在电厂渣浆泵中应用    骆皓;朱卫风;钱诗宝;张延安;

变频节能技术及其在锅炉风机中的应用    黎柏源;

大型火电机组高压加热器旁路保护系统中关键阀门的开发    卢合奎;缪志明;

智能电动执行器及其变频控制技术综述    王建猛;曹龙汉;何俊强;

钢铁厂电力系统的节能型重构研究    孙浩;涂序彦;

浅谈电磁继电器参数、种类和选用方法    王彦勇

激光传感器原理及其应用    赵继聪;周盼;秦魏;

旁直零漏电保护系统硬件设计    陈志明;张晓光;

虚拟仪器技术在农业工程中的应用及发展研究    王丽斌;孔祥莹;戈振扬;

DC/AC三相软开关PWM逆变器的研究    曾方;

Twido PLC在热源厂灰浆泵控制系统中的应用    齐越;张丽丽;王晨;

变频器技术介绍    李伟龙;张文学;

通用变频器的保护功能分析    焦勇;杨庆堂;郭敬红;

海洋平台电网谐波治理    魏春先;戢维东;石作锋;

变频器原理及其在工业节能降耗中的作用    林汉海;

非线性无穷分布时滞系统的非脆弱控制    马大中;王占山;冯健;

虚拟仪器在发电机励磁系统功率单元故障诊断中的应用    王亮;张东生;南海鹏;余向阳;

基于PXI的变压器在线监测系统    陈婷;陈燚涛;李朝晖;

变频器调速系统在煤矿高强皮带中的设计及应用    李双双;

干熄焦循环气体流量调节方式与节能分析    陈超;

虚拟仪器、卡泰仪器与智慧仪器的发展历程及趋势    应怀樵;

虚拟仪器、卡泰仪器与智慧仪器的发展历程及趋势    应怀樵;

一种基于变频技术的教学实验室通风控制系统的设计    宋爽;李润红;

武钢四炼钢厂220t转炉倾动电控系统开发与应用    邹红;杨利平;李斌;

基于模糊控制的信号跟踪控制器及其Matlab仿真    吴柳;

高压水泵效率测试系统的动态不确定度评定    朱建雄;刘申友;涂然;刘炳海;张永明;

转子变频在应用中存在的问题与防治    王庆林;解玉红;贾强;

浅谈变频器在煤炭行业的应用    赵勇;

基于多传感器融合无损检测鸡蛋品质的研究    刘鹏

南方丘陵区水稻节水灌溉自动调控系统的研究    匡迎春

水下机器人实时路径规划方法研究    段群杰

种猪数字化养殖平台的系统集成与应用研究    朱军

可重复使用液体火箭发动机关键部件损伤动力学与减损控制方法研究    程玉强

非线性系统的干扰解耦与干扰抑制控制研究    宫清先

可重构动态集成测量方法研究    崔树新

DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用    郑莉

基于矢量控制的PWM整流器研究    景小萍

基于LabVIEW虚拟示波器的设计及远程控制    王海娥

基于虚拟仪器技术的温室环境监测系统    王丽斌

基于虚拟仪器的数据处理与传输技术的研究    曾峥

基于模糊控制智能灌溉控制系统研究    罗杰

基于模糊控制技术的智能风机系统研究与应用    刘晓宇

基于虚拟仪器的聚光太阳能伏安特性测试系统    王利权

基于级联型高压变频器的研究    李迎

变频调速在工业锅炉泵机风机中的应用及节能效果分析    殷淑英;

基于虚拟仪器的变压器综合测试平台    侯毅,韩韬,施文康

网络化──测量技术与仪器发展的新趋势    赵伟,张小牛,孟浩文

虚拟仪器在互感器自动校验装置中的应用与研究    韩小涛,李启炎,王宇,吕玲,王勤

一种新型SVPWM调制方法的研究与实现    韦力;靳坤;王明山;

基于DSP的新型无速度传感器直接转矩控制系统的研究    李磊,胡育文

利用单片机实现空间矢量调制算法    金雍,羊彦,毕强

电力系统相角测量和应用    卢志刚,郝玉山,康庆平,杨以涵

虚拟仪器及其在电力行业的应用    潘莹玉,莫付江,高泽民

虚拟仪器及其应用    潘莹玉

新型阀门电动执行机构的研究与开发    黄春英

基于LonWorks现场总线的智能电动执行机构的研究    姜艳华

VRV 空调系统的分析及应用    李丽,邓军

空气预热器变频驱动电机应用中存在问题及解决方法    蔡宇龙;

化纤生产线多变频系统应用技术    李方园;

无刷双馈电机变频调速系统的设计    孙宏刚;

烧结厂翻车机DV皮带变频调速控制系统改造    王骥;李红波;卢彩云;田林清;

《驼峰空压站变频控制自动化系统》通过北京铁路局技术鉴定    刘冠军

VRF空调系统的原理及应用实例    赵玲雨;任庆昌;

高压大功率电动机变频控制参数选择与计算    陈守雄;吴淑美;薛亚玲;辛伊波;

变频控制和人机界面在纸管机中的应用    关玉明;朱博;刘伟;王兴;

660MW亚临界机组凝结水泵变频调速控制系统的改造    吴小庚;胡昌镁;

变频控制自动喷灌系统    谢勇;

采用变频控制的制冷压缩机应用及节能简介    Berthold Schnase;何静梅;

节能冰场中乙二醇泵的变频控制    姜珊;

地下水源热泵空调系系统的变频控制    戴晓丽;杨昌智;

地下水源热泵空调系统的变频控制    戴晓丽;杨昌智;

多层地下车库通风量的确定及变频控制策略    尹应德;张泠;孙进旭;兰丽;

浅谈末端空调器的节能控制方法    何永跃;卢汉良;杨建宁;

演播室变频控制系统的设计    乐晋红;申紫娟;王国辉;刘春林;

变频控制VRV空调系统热回收系列空调器    薛卫华;陈沛霖;

交流电动机变频调速技术应用的优越性    齐春立;

大港石化应用变频控制技术节能    特约记者 刘红梅通讯员 任立涛 何衍军

应用高压大容量智能化变频控制可降低能耗    苏扬

连云港移动温室节能系统效果显著    通讯员 徐保卫 王欢 记者 余雷

新型绞车打破石壕煤矿掘进排矸瓶颈    邹开强

新建公共建筑强制使用太阳能节能系统    宋常青 黄会清

双良热电余热回收节能系统通过技术评审    余兵　杨君仙

优化通风系统结构设计 提高通风节能效果    中国移动通信集团安徽淮南移动分公司 李永宁

校企联手走集成创新之路    记者 傅春秘 通讯员 王东琦

燃气供热节能系统：向高耗能说不    本报记者　 任欢欢

驾驭新技术 节能是王道    本报记者 鲁俊鹏

变频热泵房间空调器的工质替代及动态特性研究    赵蕾

计量供热相关问题的研究    田雨辰

电子膨胀阀开度对光伏—太阳能热泵系统性能影响的研究    王海涛

基于液压式能量回收的挖掘机动臂节能研究    张树忠

直线感应电机双边驱动电梯的控制系统研究    施俊

单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究    李娅妮

多传感器融合变频控制除尘风机节能系统的研究    张鹏宇

带蓄能器的液压电梯节能控制系统的研究    刘贺

空调冷却塔节能控制系统试验研究    张焱

新型三维模糊控制器研究及其应用    黄丹平

基于DSP的游梁式抽油机变频控制系统研究    丁宝东

地铁环控系统变风量技术研究    魏巧丽

火电厂高压电机变频控制改造    雷达

电动执行机构用智能型变频器    徐高晶

基于DSP的潜油螺杆泵变频控制技术的实现    王磊

新型无齿轮曳引式抽油机的研制    王瑞