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下位機PLC程序設計。根據生物燃氣增壓工藝特點與要求,將系統(tǒng)的PLC控制程序設計成啟動順序模塊、報警模塊、模擬量采集模塊、通訊模塊四個模塊。啟動順序模塊:設備啟動順序流程設計,對卸載電磁閥、散熱裝置、變頻器進行控制。報警模塊:當系統(tǒng)增壓過程中壓力、溫度等參數超過上、下限時,系統(tǒng)將發(fā)出報警信號,提醒操作人員系統(tǒng)設備出現故障。模擬量采集模塊:分別檢測增壓系統(tǒng)壓力、溫度、可燃氣體含量、變頻器轉速電流等參數,將數據采集到PLC,通過操作屏進行數據顯示,方便操作人員進行數據監(jiān)控。通訊模塊:將系統(tǒng)啟停控制及采集到的數據上傳到上位機。
上位機監(jiān)控界面實現。在系統(tǒng)設計中,選用WinCC軟件實現系統(tǒng)上位機監(jiān)控界面的搭建,對沼氣生產過程增壓系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。整個監(jiān)控系統(tǒng)包括起始畫面、狀態(tài)監(jiān)控(一)、狀態(tài)監(jiān)控(二)、參數設置及故障信息設置五個窗口。其主畫面主要監(jiān)控壓縮機排氣溫度、壓縮機潤滑油壓力、壓縮機出口溫度、壓縮機排氣壓力、壓縮機潤滑溫度、電機轉速、壓縮機啟停狀態(tài)等變量。具體實現如下:2.2.1創(chuàng)建組態(tài)工程在組態(tài)環(huán)境下建立名為“沼氣增壓控制系統(tǒng)”的新增應用程序。2.2.2創(chuàng)建數據對象在組態(tài)工程中,數據對象是連接每個環(huán)境的關鍵。首先,在數據庫組態(tài)界面將所有需控制的量創(chuàng)建到工程項目中;其次,定義組態(tài)軟件內部的I/О變量,給每個變量定義屬性。在使用軟件時須注意數據庫的建立,創(chuàng)建數據庫變量并與PLC設備數據進行連接,該系統(tǒng)中各檢測點的溫度、壓力、流量、閥門開度等都需要保存在數據庫中。在建立數據庫時,先按照變量類型創(chuàng)建新變量,并設置其基本參數、報警參數等,然后把已創(chuàng)建的變量與現場的I/O設備檢測到的某一具體數據項通過設備連接建立關系。2.2.3構建監(jiān)控畫面根據系統(tǒng)的控制要求,利用組態(tài)軟件系統(tǒng)圖庫來搭建沼氣生產增壓控制系統(tǒng)。通過變量連接使沼氣增壓系統(tǒng)現場設備的工作狀況、各傳感器數據和控制參數以動畫的形式反映在監(jiān)控屏幕上。同時,操作人員可根據生產要求直接控制現場設備或修改工藝參數。
運用西門子S7-1200PLC,設計沼氣生產智能增壓控制系統(tǒng),操控穩(wěn)定、運行效果安全、適應性強,充分體現出了PLC可靠性高、抗干擾能力強的特性。此外,該系統(tǒng)還可實現監(jiān)控整個工藝生產現場運行狀況,進行數據采集及傳輸、故障報警等功能。為沼氣生產中增壓系統(tǒng)的良好運行提供完善的數據支撐和系統(tǒng)保障,達到了設計預期。