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下位机PLC程序设计。根据生物燃气增压工艺特点与要求,将系统的PLC控制程序设计成启动顺序模块、报警模块、模拟量采集模块、通讯模块四个模块。启动顺序模块:设备启动顺序流程设计,对卸载电磁阀、散热装置、变频器进行控制。报警模块:当系统增压过程中压力、温度等参数超过上、下限时,系统将发出报警信号,提醒操作人员系统设备出现故障。模拟量采集模块:分别检测增压系统压力、温度、可燃气体含量、变频器转速电流等参数,将数据采集到PLC,通过操作屏进行数据显示,方便操作人员进行数据监控。通讯模块:将系统启停控制及采集到的数据上传到上位机。
上位机监控界面实现。在系统设计中,选用WinCC软件实现系统上位机监控界面的搭建,对沼气生产过程增压系统进行实时监控。整个监控系统包括起始画面、状态监控(一)、状态监控(二)、参数设置及故障信息设置五个窗口。其主画面主要监控压缩机排气温度、压缩机润滑油压力、压缩机出口温度、压缩机排气压力、压缩机润滑温度、电机转速、压缩机启停状态等变量。具体实现如下:2.2.1创建组态工程在组态环境下建立名为“沼气增压控制系统”的新增应用程序。2.2.2创建数据对象在组态工程中,数据对象是连接每个环境的关键。首先,在数据库组态界面将所有需控制的量创建到工程项目中;其次,定义组态软件内部的I/О变量,给每个变量定义属性。在使用软件时须注意数据库的建立,创建数据库变量并与PLC设备数据进行连接,该系统中各检测点的温度、压力、流量、阀门开度等都需要保存在数据库中。在建立数据库时,先按照变量类型创建新变量,并设置其基本参数、报警参数等,然后把已创建的变量与现场的I/O设备检测到的某一具体数据项通过设备连接建立关系。2.2.3构建监控画面根据系统的控制要求,利用组态软件系统图库来搭建沼气生产增压控制系统。通过变量连接使沼气增压系统现场设备的工作状况、各传感器数据和控制参数以动画的形式反映在监控屏幕上。同时,操作人员可根据生产要求直接控制现场设备或修改工艺参数。
运用西门子S7-1200PLC,设计沼气生产智能增压控制系统,操控稳定、运行效果安全、适应性强,充分体现出了PLC可靠性高、抗干扰能力强的特性。此外,该系统还可实现监控整个工艺生产现场运行状况,进行数据采集及传输、故障报警等功能。为沼气生产中增压系统的良好运行提供完善的数据支撑和系统保障,达到了设计预期。