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基本信息

作品名称:
热水机组远程智能控制系统
大类:
自然科学类学术论文
小类:
信息技术
简介:

系统通过部署在热水机组的人机界面(HMI)采集机组的PLC信息,如温度、水位等信息,传送至数据服务器。用户在控制终端登录系统后,可根据权限获取数据服务器数据,监控机组实时运行状态;可发送控制指令,通过指令服务器,使用Modbus协议发送控制指令给HMI,控制机组运行。同时利用基于径向基神经网络实现开关机时间预测。

详细介绍:

目前,热水机组的管理存在效率低、能源消耗大、管理成本高等缺点,本系统主要实现智能检测技术,提高了对锅炉的温度、压力、流量等参数的检测水平;实现控制、管理一体化、网络化,对分布在各地区的热水机组实施远程统一控制和管理,对机组进行实时监控。
利用采集的数据作样本,运用神经网络算法对样本进行学习,生成一个合适的智能系统。根据得到的相关模拟输入量它便可以预测未来系统运行时间,从而合理规划开关机时间,使整个系统运行最优化.达到“节能减排”,实现更好的节能和更高的经济效益。
系统主要由服务器,基于C/S架构的控制终端,基于B/S架构的ASP.NET应用程序,人机界面(HMI),PLC及以太网组成,通信协议采用Modbus协议和TCP/IP协议。通过部署在热水机组的HMI采集机组中PLC信息,如温度、水位等信息。同时,HMI提供机组状态给部署在以太网中的服务器。同时服务器使用Modbus协议发送控制指令到HMI,控制机组运行。管理用户在控制终端登录系统后,根据权限查看、控制机组状态,监控机组实时运行情况;系统可对重要数据进行分析,绘制图表,供用户参考。
本系统改变目前普遍采用的局部控制管理,提出了一种全局化管理思路,对物理上分散的机组进行统一管理和控制。由于采用了Modbus协议和TCP/IP协议,管理者可以远程控制机组和监控现场设备,由此提供新的服务模式和服务手段。
本系统关键技术为使用Modbus和TCP/IP协议实现端对端的通信,客户端发出控制指令;同时利用RBF神经网络预测算法,结合数据库技术和网络通信技术形成一个功能可扩展、性能稳定、易于部署的热水机组远程控制管理系统。
从行业发展现状来说,尽管我国对锅炉控制的研究和推广已取得了很大的进展,但仍然存在问题较多,资源利用效率低、能源消耗大;人力投入较多,系统成本相对较高;先进控制技术没得到较好利用。本系统改变目前普遍采用的局部控制管理,提出了一种全局化管理思路,对物理上分散的机组进行统一管理和控制。采用Modbus协议和TCP/IP协议,实现了远程控制和监控,并由此提供新的服务模式和服务手段。
优点和创新点主要集中在以下几个方面:
1)控制系统智能化、一体化。充分利用网络,使信息资源在控制装置中充分发挥其作用,推动控制系统向更高层次发展。监控系统承担着对整个锅炉系统的指挥和协调功能,及时地对锅炉运行过程中出现的异常或故障进行检测、诊断和报警,以便让操作人员迅速做出处理。
2)网络安全性。考虑工业现场信息的保密性,所以通过互联网访问PLC首要解决的就是网络安全问题。本系统采用Modbus协议和TCP/IP协议,面向连接服务、点对点通信,从而保证网络通信的安全性。
3)检测智能化、实时化。监控系统除了完成对热水机组正常的监视与控制任务外,还完成对系统运行过程中的各种信息如各种过程变量、设备状态变量等进行实时综合的处理,将处理结果告诉操作者,并对相关过程变量及设备状态的变化趋势做出预测,对可能产生的异常和故障发出报警信号且给出相应处理策略供操作员参考,尽量避免各种可能故障所带来的损失。
基于Modbus协议和TCP/IP协议开发的热水机组远程控制管理系统,实现对热水机组的全局控制,提高了生产效率,改进了系统的稳定性和可靠性。人机界面简洁、实用,实现了系统的监控,实时显示机组状态信息,保存故障信息,方便工作人员迅速排查故障,并提供了查询历史故障的功能。该系统的广泛应用大大降低了成本,节约了资源,实现节能减排。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”省赛作品 省赛优秀奖
第四届安徽省大学生挑战杯课外学术作品竞赛

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