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冷水機(jī)組是制藥廠制冷系統(tǒng)的重要組成部分,為制藥生產(chǎn)鏈的順利運(yùn)行提供了保障,在制藥生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用。然而華魯制藥廠冷水機(jī)組控制系統(tǒng)目前存在自動(dòng)化水平低,監(jiān)控實(shí)時(shí)性差,能耗嚴(yán)重的問(wèn)題。針對(duì)華魯制藥廠存在的這些問(wèn)題論文設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)粒子群算法的冷水機(jī)組節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)。
論文研究的內(nèi)容主要包括冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì),冷水機(jī)組BP能耗模型的設(shè)計(jì)以及仿真分析,粒子群優(yōu)化算法的改進(jìn)以及仿真分析,冷水機(jī)組節(jié)能優(yōu)化分析四個(gè)部分,分別介紹如下:(1)冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先結(jié)合冷水機(jī)組的性能特點(diǎn)和制藥廠的需求,設(shè)計(jì)了一套冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)主要由檢測(cè)裝置,控制設(shè)備和上位機(jī)組成。
檢測(cè)裝置用來(lái)檢測(cè)冷水機(jī)組系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù),完成數(shù)據(jù)的采集;控制設(shè)備主要控制冷水機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài);上位機(jī)主要通過(guò)MODBUS TCP協(xié)議MODBUS RTU協(xié)議以及hostlink等協(xié)議與檢測(cè)裝置和控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,實(shí)時(shí)顯示冷水機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài),以及實(shí)時(shí)的監(jiān)控冷水機(jī)組。
冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同型號(hào)的冷水機(jī)組,冷水泵,冷卻水泵的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制,而且能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)冷水機(jī)組的故障,提高自動(dòng)化控制水平。(2)設(shè)計(jì)冷水機(jī)組能耗模型及其仿真分析其次在冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)冷水機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的分析,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和線性回歸分析相結(jié)合的方法建立冷水機(jī)組的能耗模型。通過(guò)仿真分析可以得出結(jié)論,論文設(shè)計(jì)的冷水機(jī)組能耗模型能夠充分的表示冷水機(jī)組的能耗和冷水機(jī)組參數(shù)之間的關(guān)系,為后續(xù)節(jié)能優(yōu)化研究奠定了模型基礎(chǔ)。
(3)改進(jìn)粒子群算法及其仿真分析然后為了優(yōu)化冷水機(jī)組的BP能耗模型,通過(guò)對(duì)粒子群算法的研究發(fā)現(xiàn)它具備工程優(yōu)化能力,然而粒子群算法在實(shí)際工程優(yōu)化問(wèn)題中存在局部更優(yōu)早熟,全局搜索能力差的特點(diǎn)。為了提高粒子群算法的實(shí)際工程優(yōu)化能力,對(duì)粒子群算法進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)了基于收斂性和變異性的分層自適應(yīng)粒子群優(yōu)化算法(HAPSO),通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析可以得出結(jié)論,論文設(shè)計(jì)的HAPSO算法不僅具有高維優(yōu)化的特點(diǎn)而且能夠優(yōu)化冷水機(jī)組的能耗模型,具有很好的工程應(yīng)用前景。
(4)優(yōu)化節(jié)能分析最后把HAPSO算法應(yīng)用到冷水機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)中,在制冷量一定的情況下通過(guò)比較優(yōu)化前后冷水機(jī)組的能耗情況,從而做相應(yīng)的節(jié)能分析。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以得出結(jié)論

冷水機(jī)組的能耗通過(guò)優(yōu)化降低了大約7.2%,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的,滿足了制藥廠提出的需求,論論文設(shè)計(jì)的基于改進(jìn)粒子群算法的冷水機(jī)組節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)不僅具有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值,而且具有很廣闊的開(kāi)發(fā)前景。