基于九点控制器的热媒加热炉换热器温度控制系统的研究与仿真

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在我国石油工业的发展过程中,原油的管道运输是非常重要的一个环节。为了保证管道中原油的流动顺畅和防止管道堵塞,必须在原油运输过程中对原油的温度值进行控制,使其能够稳定在合理区间内,以满足工艺的要求。原油加热炉一般分为直接加热炉和间接加热炉,由于直接加热炉在使用和维护起来不方便,所以间接式的热媒加热炉的使用十分广泛,本文所选研究对象热媒加热炉就是一种间接加热炉。在传统的温度控制方式中,PID控制算法的使用极为普遍。文章在总结PID控制算法的优缺点的基础上,结合模糊控制的特点将一种新型的控制原理九点控制原理应用到热媒加热炉换热器温度控制中。九点控制原理是模糊控制和基本型逻辑控制基础之上提出的,系统误差和误差变化率是该控制思想的基本参数。通过分析误差允许范围和误差变化率允许范围,将系统的运行情况分为9个区域,并分析运动特点分别施加控制PID控制中P环节的控制作用,以达到控制的效果和目的。本文对九点控制器的原理和应用进行了研究,提出了热媒加热炉换热器温度控制系统的解决方案。并用仿真平台上对控制系统进行仿真实验。该控制系统主要包括控制逻辑模块、数据通信模块、人机界面等。控制系统主控制器选用罗克韦尔logix5550PLC。通信模块选用OPC通信协议,通过RSLinx对OPC参数进行设置,实现实时监控和对控制参数的读写。人机界面的制作选用力控6.0为平台。逻辑编写基于罗克韦尔logix5000编程软件上梯形图编程语言来实现。仿真表明,该控制系统能够较好地实现对热媒加热炉换热器温度的控制,达到了预期的控制效果,进一步验证了基于九点控制器的热媒加热炉换热器温度控制系统较好的发展前景。
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