基于随动控制的特种胺热氧化炉冗余系统的研究与开发-优秀硕士毕业论文

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1、分类号TP273单位代码：10058论文题目基于随动控制的特种胺热氧化炉冗余系统的研究与开发工程领域控制工程学习方式□全日制攻读□在职攻读作者姓名高杰飞学校教师师五喜企业教师张庆生完成日期2012年11月20日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表

2、示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文的主要创新点一、本文通过对AP特种胺工厂用于尾气处理的热氧化炉工艺的深入研究，开发出了应用于

3、焚烧炉自动化控制的软冗余系统，将系统故障停车率降低到1%以下。二、针对热氧化炉炉温分布不易测量，控制上存在滞后性等特性，本文采用模糊控制算法进行控制，模糊控制应用于热氧化炉自动化尚属首次，并将模糊控制算法完美嵌入WinCC全局脚本系统，克服了传统模糊控制编程繁杂等缺点，且完全满足了炉温控制要求。摘要随着经济的飞速发展，我国已迈入化工垃圾高产时代。热氧化炉作为工业领域废物焚烧的主流设备，在化工废物处理中得到广泛应用。但是，热氧化炉进料不稳定，温度具有大惯性，在控制上存在滞后性，随时停车又容易导致安全危险。因此

4、，如何设计安全、可控的随动和冗余系统，是本文研究的意义所在。论文以特种胺尾气处理项目为背景，首先，详细分析了热氧化炉的系统工艺及其燃烧特点，结合工艺特性和控制需求，完成了热氧化炉控制系统的配置方案。其次，针对随动控制系统意外停车的危险性，进行了热氧化炉冗余控制系统硬件结构和功能的设计。最后，完成上位机冗余监控系统和下位机控制程序的设计，上位机监控系统采用WinCC冗余配置，具有各变量的设定和记录、设备故障报警、各种执行机构的手动和自动控制等功能。同时，针对热氧化炉系统体积大，进料波动和炉温难控等特性，采用了

5、模糊控制算法，并在不增加硬件配置和程序复杂度的同时，将模糊控制算法完美嵌入WinCC全局脚本系统。采用MATLAB对控制参数进行仿真，并根据仿真效果，对被控对象的模型和参数进行优化。现场运行结果表明，设计的控制方案是可行的，保证了炉膛温度的稳定控制以及生产过程的连续不间断运行以及尾气污染控制的达标。关键词：热氧化炉，随动控制，冗余系统，模糊控制AbstractWiththerapiddevelopmentofeconomic,Chinahasenteredahigh-yieldingeraofchemica

6、lgarbage.Asaprevalentequipmentinwasteburningfield,thermaloxidizeriswidelyusedinchemicalwastetreatment.However,thermaloxidizerisinstableinstreamsfeeding,stronginertiaandlaggingintemperaturecontrolling,shutdownunexpectlycouldeasilyleadtoasafetyhazard.Howtode

7、signasafe,controllableservoandredundantsystemisthesignificanceofthispaper.Thedescriptionofthispaperisbasedontheprojectoftailgastreatmentinspecialaminesproduction.Firstly,theprocessofthermaloxidizersystemanditscombustioncharacteristicareanalyzedindetail.Com

8、binedwithitstechnologicalcharacteristicsandcontrolrequirements,thecontrolsystemconfigurationisaccomplishedfinally.Secondly,asunexpectedshutdownoftheservosystemcouldeasilycauserisk,thehardwarestructureandfunct