基于CAN总线生物质锅炉温度控制系统设计

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在城镇建设迅速发展的今天,供暖需求也在随着增加,应该如何有效科学对供暖系统进行管理与控制,其最主要的是针对供暖系统核心——锅炉的控制。经对目前供暖情况的调查与工程的实际需要相结合,针对目前拥有的生物质锅炉系统的特点,研发一套基于CAN总线生物质锅炉温度控制系统设计,集中控制多台锅炉并组网监控。主要是在改变城镇用户在使用生物质锅炉集中供暖时,所带来的温度不适,燃料浪费等问题进行解决并以到达最优控制,提高燃料利用率。本文主要针对生物质锅炉硬件系统的实际特点,以CAN总线,锅炉控制器,计算机与组态MCGS软件为核心设计DCS控制系统。该系统由集中监控系统与分散控制系统两部分组成,其中上位机由计算机与组态MCGS软件构成,对多台锅炉参数进行实时监控与数据通讯,并对各个锅炉进行控制。下位机采用现有的锅炉控制器,以一机一台的方式对单个的锅炉进行控制,全部的数据信息经CAN总线传输给上位机监控,实现最优控制。本课题主要研究内容为上位机监控界面与控制策略和CAN总线通讯协议设计。本设计通过组态MCGS软件实现上位机监控软件的设计。为了能够更加客观的反应和适应控制系统的需求,设计了系统主界面、各台锅炉的主运行界面、历史记录与报表显示界面、系统报警记录界面、系统参数与用户参数修改界面、系统实时数据界面、手动控制界面、运行模式选择界面以及对监控系统进行权限设置。为了能够更加运用上位机对各个锅炉进行控制,以达到最优的控制。在上位机界面中编写锅炉开启控制策略,其策略结合历年来本地冬季外部环境的温度数据与经验,对当地的外界温度进行模糊分段,在外界环境温度不同的温度段下进行锅炉台数的开启分配,进而进一步根据采集的室温值与设定值的误差与各台锅炉的功率相结合对各台锅炉进行运行控制,在不同的情况下运行不同数量的锅炉。实现锅炉的集中控制智能化,进而实现节能减排。考虑到下位机与上位机都是没有带CAN总线接口的而具有RS485/232接口,需再设计一个CAN—RS232/485的总线适配器,实现CAN总线数据与RS232总线和RS485总线数据的交换。
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