醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐結構及其控制系統(tǒng)設計.pdf

1、密級桂林電子科技大學碩士學位論文題目醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐結構及其控制系統(tǒng)設計（英文）TheDesignofMedicalWastePyrolyticFurnaceStructureItsControlSystem研究生學號:1108520122研究生姓名:朱思思指導教師姓名、職務指導教師姓名、職務:韋壽祺教授申請學位門類:工程碩士學科、?？啤I(yè)名稱:機械工程提交論文日期:2014年04月論文答辯日期:2014年06月摘要I摘要醫(yī)療垃圾

2、具有極強的傳染性，生物病毒性和腐蝕性被我國列入47種危險廢棄物目錄中的首位。熱分解焚燒技術將熱分解低污染與焚燒無害化結合起來，具有研發(fā)周期短、技術路線靈活、耗資少、易于實現工業(yè)化等顯著優(yōu)點，已經成為醫(yī)療垃圾處理技術發(fā)展領域中的焦點所在。本文根據醫(yī)療垃圾熱分解焚燒處理實際情況，借鑒國內外先進技術與經驗，對醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐進行了研究與設計，主要包括爐體結構設計、控制算法設計、控制系統(tǒng)軟硬件設計和自動控制功能的實現。爐體結構設計中，設計了

3、熱分解室與燃燒室同軸的圓筒形爐體，使結構緊湊，且減少了能量損失。同時對爐殼厚度、爐門結構、爐體功率大小等進行了設計，保證了醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐的硬件基礎。爐溫作為熱分解焚燒爐最關鍵的控制參數。本文對溫度的控制策略進行了深入研究。通過對控制策略的分析，得出傳統(tǒng)的PID閉環(huán)控制與單一的模糊控制對溫度控制效果不佳。因此，提出了將模糊控制的智能性與PID控制的通用型、可靠性相結合的模糊PID控制策略。模糊PID控制包括模糊自整定PID控制和模糊

4、控制器與PID的混合結構。模糊自整定PID實現了實時依據現場條件對PID參數進行整定。模糊控制器與PID的混合結構實現了溫度的分段控制。即偏差大時采用模糊控制加快系統(tǒng)響應速度，偏差小于某一閾值時自動切換成PID控制，以消除靜態(tài)誤差?？刂葡到y(tǒng)采用工控機作為上位機，西門子S7200PLC作為下位機，傳感器、變送器、執(zhí)行機構等組成的集散控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的研究工作主要包括軟硬件的設計。系統(tǒng)的硬件設計包括PLC及傳感器的選型等。軟件設計包括上位

5、機與下位機的軟件開發(fā)兩部分。上位機軟件在EV5000組態(tài)軟件開發(fā)平臺上研制開發(fā)，實現了歷史趨勢曲線顯示、控制參數的設定與顯示、歷史數據存儲及查詢、數據報表打印、安全管理、數據通信等功能。下位機軟件由Step7軟件包開發(fā)，完成系統(tǒng)的數據采集、控制回路、數字濾波和模糊PID控制算法等功能。模糊PID控制算法在下位機中的應用，實現了PID控制參數的在線調整和溫度系統(tǒng)的分段控制。最后，利用Matlab中Simulink環(huán)境和Fuzzy邏輯工具箱