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1、硕士学位论文M.D.Thesis热媒炉温度控制系统研究Researchontemperaturecontrolsystemofheatmediumfurnace金威JinWei二○一六年五月西北师范大学工程硕士学位论文摘要热媒炉是近一二十年出现的新型加热设备，它广泛应用于轻纺、化工、木材等领域，在原油管道运输方面更是起到了十分重要的作用。低压高温是其主要的工艺特性。参数控制、热力计算以及导热油的流量，是影响热媒炉精度、能耗和稳定性的关键因素。由于热媒炉加热过程中具有强滞后性、大惯性、强耦合等特点，传统的PID控制很难实现对其加热过程的精准控制，时至今日，仍有大
2、量的企业采用人力操作的方式来调节各个工艺参数。系统的可靠性低、热效率低、能耗高、设备老化快等问题是其普遍存在的问题。针对热媒炉运行中的温度控制问题，测试热媒炉运行的参数，实现智能温度控制，对热媒炉的燃料运送、燃料燃烧、空气流速、导热油的流量等影响热媒炉温度和能耗的关键因素展开研究。通过研究可知，影响热媒炉温度控制的因素有很多，各个因素之间又会产生相互干扰，在热媒炉系统中很难平衡各个因素对温度的影响。所以本设计仅通过导热介质和换热介质的流量来实现对温度的控制，同时循环加热导热油可以有效的提高热量的利用率，节省燃料，从而提高热媒炉的热效率。通过对逻辑控制原理的介绍
3、，结合九点控制器的具体控制策略，得出一种新型的热媒炉温度控制系统。该系统采用Logix5555型控制器，结合PLC技术，利用OPC协议进行通信，实现对热媒炉温度的实时监控。采用MATLAB仿真软件对系统进行仿真，利用LABVIEW组态软件制作人机界面。通过仿真可以看出，本设计能够有效的控制系统的温度，满足现代工业的精度要求，实现预期的效果。关键词：热媒炉；温度控制；PLC技术；九点控制器；MATLABI热媒炉温度控制系统研究AbstractHeatmediumheaterisnearlythirtyyearsofnewtypeofheatingequipmen
4、t.Itiswidelyusedinthefieldoftextile,chemicalindustry,timber,etc.,playsaveryimportantroleinthepipelinetransportationofcrudeoil.Lowpressurehightemperatureisthemaintechnologicalcharacteristicsoftheheatmediumfurnace.Parametercontrol,thermalcalculationandheattransferoilflowarethekeyfacto
5、rsthataffecttheaccuracy,energyconsumptionandstabilityofheatmediumfurnace.Becauseoftheheatmediumheaterintheheatingprocesswithstronglag,biginertiaandstrongcouplingcharacteristics,sothetraditionalPIDcontrolisdifficulttoachievetheprecisecontroloftheheatingprocess,today,therearestillalar
6、genumberofenterprisesbyhumanoperationtoadjusttheparameters.Insecuresystem,lowthermalefficiency,highenergyconsumption,equipmentagingandsoonarethecommonproblemsofheatmediumfurnace.Aimingatthetemperaturecontrolintheoperationoftheheatmediumfurnace,testingtheoperatingparametersofheatmedi
7、umfurnacetorealizeintelligenttemperaturecontrol,thekeyfactorsinfluencingthetemperatureandenergyconsumptionofheatmediumfurnacearestudied,suchasfueltransportation,fuelcombustion,airflowrate,flowrateofheatconductionoilandsoon.Theresearchshowsthattherearealotoffactorsinfluencingthetempe
8、raturecontroloftheh
