基于单片机的除氧器液位控制系统开题报告

本科毕业设计开题报告题目：基于单片机的除氧器液位控制系统题目基于单片机的除氧器液位控制系统来源工程实际1、研究目的和意义随着电力增长的需要，以及能源环保的要求，我国的火电建设开始向大容量，高参数的大型机组靠拢。但是，火电机组越大，其设备结构就越复杂，自动化程度要求越高。除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，每年因氧腐蚀而对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成的严重损失。在锅炉给水处理过程中，除氧是非常关键的环节.氧是给水系统和锅炉的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成传热不良的铁垢，而且腐蚀会造成管道内壁出现点坑，造成阻力系数增大，管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。随着社会生产发展的需要，锅炉参数的提高和容量的增大，锅炉的用水量也将进一步增大，这将进一步加大除氧器除氧控制的难度，所以人们对它提出了更高要求。有些企业锅炉的给水系统设计不合理，运行水位调节不方便，为保证锅炉补给水，要求锅炉运行人员根据负荷变化及时调节进水阀门。这就在很大程度上给工厂的自动化和无人化造成了困难。于是这里采用了用单片机对除氧器的液位进行控制，以保证除氧器内液面稳定，极大的减小了人工劳动的繁琐。2、国内外发展情况(文献综述)目前，火力发电仍在电源构成中占最大的必中，在发电设备中居主导地位。很多供热企业或是有用水要求的企业都有锅炉供热系统。高自动化，高效益是目前各个企业的改造和发展方向，所以对企业设备的折损要有较高的要求，以保证企业生产的可靠性和稳定性，也减少了运营成本。所以这必然要求企业安全运行和减少停炉修理，这就要求了一个良好的运行环境和自动控制系统。近年，通过对许多老厂的改造，使得水处理系统上了一个新的层次。但是这还远远不够，目前我国拥有的锅炉设备近五十万台，其中进行水处理系统升级仅仅是一小部分的热电厂等国有大型企业。以往的水处理系统都不能很好的达到国家标准，而且不能很好的适应企业自动化，无人化的理念，所以对给水除氧器的水位控制系统的研究就迫在眉睫了。3、研究/设计的目标：（1）除氧器液位测量范围：0～1400mm。（2）除氧器压力测量范围：0～100Kpa。（3）除氧器液位控制点：1200mm。（4）液位高报警点：1300mm。（6）电源：220VAC。4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：我们通过对除氧器水位的采样测定值与除氧器水位设定值来进行比对，得到的信号通过PID整定，再和给水的水量相加和，此时的输出信号是除氧器内实际的进水量，即是除氧器内实际应有的水位参数。再通过单片机对调节阀的控制，形成一个单闭环控制。单片机同时测量除氧器的压力，保证除氧器内部的压力在一个范围内。该系统将实现除氧器液位控制在1200mm左右。控制精度取决于传感器精度和PID的整定环节的精度。除氧器水位设定值PID补偿PID调节阀调水位除氧器水位值压力值测定执行处理单元∑在本控制过程中，关键的问题是过程参数PID（P:比例系数I:积分系数、D:微分系数）的整定。由于除氧器运行过程中，处理水的流量取决于内水位和给水流量。为了保证系统的相对稳定运行，不出现大的波动，对生产造成影响，在调试过程中，应多次反复调整PID参数，直至出现最佳控制过程。89S51单片机水位信号给水流量信号压力测定信号信号处理控制信号转换装置调节阀除氧器水位键盘显示上位机5、方案的可行性分析：本方案采用的单片机控制技术以其在节能和减少人工成本的优越性和自动控制性能可以解决除氧器的水位、水压控制系统以前存在的问题。考虑选用单片机与PID整定环节为核心的采样数据处理来得到较好的控制效果。在软件设计上，单片机编程简单易懂。从经济成本上考虑，单片机的价格非常低，相比于PLC控制来说成本大幅度减少。在现场，单片机程序简单易懂，有益于现场人员根据实际情况在上位机调整系统参数，同样有利于售后服务人员掌握。在实用性方面，由于加入了显示模块，系统各种参数一目了然，省去了很多操作的繁杂。6、设计产品的主要用途和应用领域：根据现阶段我国的锅炉产业发展状况，工业锅炉以及电站锅炉必将越来越多。防止玷污，腐蚀与磨损问题仍是锅炉设计制造面临的中心问题。所以除氧器的自动控制必将成为重中之重。基于单片机的除氧器液位自动控制系统能够在允许的范围内，实现精度高，稳态误差小，超调量小的高精度控制。其低廉的成本以及维护简单等特点使得它在和同类产品的竞争上占有很大的优势。7、时间进程5周开题答辩、准备正式进入设计阶段；6—8周集中完成任务书、进行系统的方案设计；9—12周开始做硬件图以及流程图；13—14周完成论文初稿；15周论文修改定稿；16—18周完成毕业说明书及其它相关资料；8、参考文献：1龚咏梅.300MW机组除氧器水位控制系统.华电技术，2010年7月2李广弟等.单片机基础[修订版].北京：北京航天航空大学出版社.2001年7月第二版3张积东.单片机的开发与应用[M].北京电子工业出版社，19944汤毅坚.计算机局域网.北京:人民邮电出版社，19895阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社，1998：67-1026林敏,薛红.计算机控制技术与系统[M].北京:中国轻工业出版社,1999.7邱关源.电路.北京工业出版社，1999：77-1048刘笃仁.韩保君传感器原理及应用技术.西安电子科技大学出版社，2003：50-709赵继文.传感器与电路设计.科学技术出版社，1998：60-9010郝芸.传感器原理与应用.电子工业出版社，2002：33-7811张永瑞.电子测量技术基础.西安电子科技大学，1994：178-20212王飞,甘良阵.1000MW压水堆核电站除氧器水位控制数字化设计，201013杨国荣杨煜文，苏剑云.锅炉系统中的除氧液位及压力控制,电工技术，2006年1月14周妮娜.模糊控制在锅炉除氧系统中的应用.计算机仿真,2008年3月15蔡颖，李松波．锅炉系统常用除氧方法综述[J]．内蒙古石油化工，2003，29：36—38．16曲延滨．除氧系统模糊控制器的设计与实现[J]．电力系统自动化，2002，26(19)：68—7O17李强，屈宝存，葛制强．模糊自整定PID算法在锅炉压力系统中的应用[J]．计算机仿真，2006，23(5)：138—14118徐爱均，彭秀华．单片机高级语言C51Windows环境编程与应用[M]．北京：电子工业出版社，2001．14—49919程福宏.除氧器液位检测与控制.化工自动化及仪表,2000,27(1):73-7420胡锦亮.锅炉除氧器给水系统节能改造.中国设备工程，2004年4月21刘耀先.锅炉给水除氧方式的分析与改进.工业水处理，2002，22（12）22江号叶.一体式除氧器水位控制与保护介绍.电站辅机，200年12月23金王贵.电站压力式除氧器安全技术规定[M].上海:上海科学普及出版社,1992.指导教师意见:教师签字：年月日毕业设计领导小组意见:组长签字：年月日