铝电解整流机组综合自动化及PI神经网络控制器设计
本文详细阐述了运用于铝电解行业整流供电系统的综合自动化系统,以及其实施方法和一种适用于数学模式比较复杂的铝电解直流稳流系统的控制方法-PI神经网络控制器.解决了我们原有整流机组控制系统陈旧,故障率高和备品备件采购困难,以及直流电流波动频繁等困扰我们多年的问题.将综合自动化运用于铝电解整流供电系统中,是近几年才发展起来的一种新技术.我们所说的综合自动化系统是一种采用微处理器为核心的自动监测和自动保护技术,并广泛运用于电力供配电系统中的智能保护和监控系统.它是将传统的感应式继电器、电磁式继电器全部改由数字式的智能保护继电器,将常规模拟测量仪表改为数字式的智能仪表而构成的一种全数字式的综合的自动控制、操作、保护和检测的系统.我们根据铝电解对整流供电系统的特殊要求和我们的实际状况以及针对现在运行系统的状况,设计了适合我们系统特性和满足我们生产要求的铝电解供电系统综合自动化系统.另外我们还首次利用先进的智能控制---神经网络(Neural networks),来解决铝电解直流稳流的控制问题.我们将综合自动化系统设计为三层结构.间隔层、网络层和站级层.间隔层我们配置了数字式的保护继电器、数字式监控装置和PLC控制器,在间隔层中我们利用PLC的强大功能,设计了一个PI神经网络控制器用于整流机组的直流稳流控制.我们设计的PI神经网络控制器,采用了BP算法的多层前向神经网络,我们设计了三层神经网络,一个输入层、一个隐层和一个输出层.网络层我们采用RS485总线进行数据传输,并采用MODBUS协议.我们将SEL保护继电器连接到SEL2030装置上,而监控装置经RS485/RS232转换后和SEL2030一起与网络集线器NPORT相连,NPORT再通过以太局域网与服务器相连.我们将PLC独立构成一个专门的网络,采用AB公司的PLC专用DH+网直接与服务器相连.站级层我们使用两台HP公司的奔腾4系列计算机作为我们系统的主服务器,其中一台为主用机,另一台为热备用机,通过以太网HUB与间隔层的通讯设备相连,进行数据采集和后台控制.我们采用深圳中电公司的Pecstar监控软件对数据进行处理,生成各类运行方式图、各类运行报表和运行曲线.
智能保护;综合自动化;神经网络;BP网络;PI控制;铝电解
中南大学
硕士
控制工程
申群太;王广稳
2004
中文
TF821;TF355
63
2005-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）