本文主要研究内容
作者陈彦豪（2019）在《SCR控制系统研究与设计》一文中研究指出：随着国际海航运输业的发展,大型船舶柴油机尾气污染问题变得越发严重,排气中的NOx对环境与人类健康造成巨大危害。更为严格的排放法规Tier III标准已经出台并实施,针对船用柴油机减排控制技术的研究成为了当今热门领域。其中SCR是最具前景的技术手段,具备NOx转化率高、反应过程易实现、对环境无污染等优点。可如今SCR核心技术手段及产品市场多为国外厂商所占有,对此本文研究SCR技术反应原理及工作方式,设计并完成一套SCR控制系统,并通过实验验证系统功能与减排效果,确保满足Tier III排放指标。在分析了SCR技术国内外研究现状的基础上,对船用SCR系统进行总体设计,明确系统的工作原理及组成,提出设计方案,并进行相关部件选型。基于系统功能需求选用西门子PLC作为系统控制器,完成串口RS-422与CAN网络通信,对系统主要执行器尿素泵设计控制系统,进行PLC硬件组态与编程,实现系统自动控制。选用LabVIEW作为上位机开发软件,通过S7协议构建PLC与上位机之间的通信网络,完成SCR系统监控界面。针对传统SCR系统PID参数无法在线整定,在Matlab中建立催化器模型,计算尿素喷射量,提出粒子群优化模糊PID控制器。通过仿真比较,控制性能在调节时间、超调量、抗扰动等方面明显优于传统闭环控制,并设计Simulink与LabVIEW联合仿真,实现PID参数在线自整定。最后对设计完成的SCR系统功能进行实验验证,测试验证系统通信网络,能够实现RS-422与CAN两种通信方式的互换。尿素泵控制系统功能正常,喷射精度在2000ml/h以下时,相对误差在5%以内,在2000ml/h以上,相对误差降至2%以内,满足实验需求。进行SCR系统台架实验,结果表明反应温度达到催化剂最佳温度时,SCR控制系统的NOx转化率均能达到80%以上,NH3的逃逸量小于10ppm,符合船用SCR系统标准,满足IMO Tier III排放指标要求。
Abstract
sui zhao guo ji hai hang yun shu ye de fa zhan ,da xing chuan bo chai you ji wei qi wu ran wen ti bian de yue fa yan chong ,pai qi zhong de NOxdui huan jing yu ren lei jian kang zao cheng ju da wei hai 。geng wei yan ge de pai fang fa gui Tier IIIbiao zhun yi jing chu tai bing shi shi ,zhen dui chuan yong chai you ji jian pai kong zhi ji shu de yan jiu cheng wei le dang jin re men ling yu 。ji zhong SCRshi zui ju qian jing de ji shu shou duan ,ju bei NOxzhuai hua lv gao 、fan ying guo cheng yi shi xian 、dui huan jing mo wu ran deng you dian 。ke ru jin SCRhe xin ji shu shou duan ji chan pin shi chang duo wei guo wai an shang suo zhan you ,dui ci ben wen yan jiu SCRji shu fan ying yuan li ji gong zuo fang shi ,she ji bing wan cheng yi tao SCRkong zhi ji tong ,bing tong guo shi yan yan zheng ji tong gong neng yu jian pai xiao guo ,que bao man zu Tier IIIpai fang zhi biao 。zai fen xi le SCRji shu guo nei wai yan jiu xian zhuang de ji chu shang ,dui chuan yong SCRji tong jin hang zong ti she ji ,ming que ji tong de gong zuo yuan li ji zu cheng ,di chu she ji fang an ,bing jin hang xiang guan bu jian shua xing 。ji yu ji tong gong neng xu qiu shua yong xi men zi PLCzuo wei ji tong kong zhi qi ,wan cheng chuan kou RS-422yu CANwang lao tong xin ,dui ji tong zhu yao zhi hang qi niao su beng she ji kong zhi ji tong ,jin hang PLCying jian zu tai yu bian cheng ,shi xian ji tong zi dong kong zhi 。shua yong LabVIEWzuo wei shang wei ji kai fa ruan jian ,tong guo S7xie yi gou jian PLCyu shang wei ji zhi jian de tong xin wang lao ,wan cheng SCRji tong jian kong jie mian 。zhen dui chuan tong SCRji tong PIDcan shu mo fa zai xian zheng ding ,zai Matlabzhong jian li cui hua qi mo xing ,ji suan niao su pen she liang ,di chu li zi qun you hua mo hu PIDkong zhi qi 。tong guo fang zhen bi jiao ,kong zhi xing neng zai diao jie shi jian 、chao diao liang 、kang rao dong deng fang mian ming xian you yu chuan tong bi huan kong zhi ,bing she ji Simulinkyu LabVIEWlian ge fang zhen ,shi xian PIDcan shu zai xian zi zheng ding 。zui hou dui she ji wan cheng de SCRji tong gong neng jin hang shi yan yan zheng ,ce shi yan zheng ji tong tong xin wang lao ,neng gou shi xian RS-422yu CANliang chong tong xin fang shi de hu huan 。niao su beng kong zhi ji tong gong neng zheng chang ,pen she jing du zai 2000ml/hyi xia shi ,xiang dui wu cha zai 5%yi nei ,zai 2000ml/hyi shang ,xiang dui wu cha jiang zhi 2%yi nei ,man zu shi yan xu qiu 。jin hang SCRji tong tai jia shi yan ,jie guo biao ming fan ying wen du da dao cui hua ji zui jia wen du shi ,SCRkong zhi ji tong de NOxzhuai hua lv jun neng da dao 80%yi shang ,NH3de tao yi liang xiao yu 10ppm,fu ge chuan yong SCRji tong biao zhun ,man zu IMO Tier IIIpai fang zhi biao yao qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江苏科技大学的陈彦豪，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于控制系统论文,控制器论文,上位机论文,控制策略论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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