醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)設(shè)計（英文）TheDesignofMedicalWastePyrolyticFurnaceStructureItsControlSystem研究生學(xué)號:1108520122研究生姓名:朱思思指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):韋壽祺教授申請學(xué)位門類:工程碩士學(xué)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(shù)將熱分解低污染與焚燒無害化結(jié)合起來，具有研發(fā)周期短、技術(shù)路線靈活、耗資少、易于實現(xiàn)工業(yè)化等顯著優(yōu)點，已經(jīng)成為醫(yī)療垃圾處理技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域中的焦點所在。本文根據(jù)醫(yī)療垃圾熱分解焚燒處理實際情況，借鑒國內(nèi)外先進技術(shù)與經(jīng)驗，對醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐進行了研究與設(shè)計，主要包括爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制算法設(shè)計、控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計和自動控制功能的實現(xiàn)。爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計了

3、熱分解室與燃燒室同軸的圓筒形爐體，使結(jié)構(gòu)緊湊，且減少了能量損失。同時對爐殼厚度、爐門結(jié)構(gòu)、爐體功率大小等進行了設(shè)計，保證了醫(yī)療垃圾熱分解焚燒爐的硬件基礎(chǔ)。爐溫作為熱分解焚燒爐最關(guān)鍵的控制參數(shù)。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(jié)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(jié)構(gòu)。模糊自整定PID實現(xiàn)了實時依據(jù)現(xiàn)場條件對PID參數(shù)進行整定。模糊控制器與PID的混合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)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(yīng)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。控制系統(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(gòu)等組成的集散控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的研究工作主要包括軟硬件的設(shè)計。系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括PLC及傳感器的選型等。軟件設(shè)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(xiàn)了歷史趨勢曲線顯示、控制參數(shù)的設(shè)定與顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲及查詢、數(shù)據(jù)報表打印、安全管理、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集、控制回路、數(shù)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(yīng)用，實現(xiàn)了PID控制參數(shù)的在線調(diào)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