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沼氣在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)壓力不穩(wěn)以至于后續(xù)沼氣提純工藝無(wú)法高效開展的現(xiàn)象。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求，通過(guò)對(duì)控制元器件合理選型，并對(duì)其進(jìn)行程序設(shè)計(jì)及調(diào)試的研究以實(shí)現(xiàn)對(duì)主要執(zhí)行元件空氣壓縮機(jī)的智能化控制，達(dá)到流量的精準(zhǔn)控制，提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)備的能源消耗；調(diào)節(jié)工作過(guò)程中的流量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：沼氣；智能控制；PLC；增壓系統(tǒng)

該項(xiàng)目以實(shí)際工程項(xiàng)目為載體，運(yùn)用西門子S7-1200系列PLC,結(jié)合沼氣生產(chǎn)增壓系統(tǒng)工藝特點(diǎn)，研發(fā)出一套沼氣生產(chǎn)中增壓環(huán)節(jié)的智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)可以通過(guò)上位機(jī)對(duì)增壓現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)整個(gè)工藝及生產(chǎn)過(guò)程中壓力、流量、溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，能自動(dòng)采集信息形成數(shù)據(jù)庫(kù)，且具有安全、消防等系列危險(xiǎn)預(yù)警功能。同時(shí)，通過(guò)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的控制，調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)閥門、開關(guān)等實(shí)現(xiàn)壓力、流量的閉環(huán)控制，保證工藝裝置安全、平穩(wěn)生產(chǎn)運(yùn)行。

1系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)要求主要包括實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)方面功能：（1）提供輔助電機(jī)控制的就地隔爆操作柱及輔助電機(jī)的馬達(dá)電氣柜，實(shí)現(xiàn)輔助電機(jī)的就地控制；機(jī)組馬達(dá)電氣柜（MCC）實(shí)現(xiàn)輔助電機(jī)的自動(dòng)控制，具備完善可靠的過(guò)電流保護(hù)功能，并將各馬達(dá)的操作和運(yùn)行狀態(tài)傳送至PLC。（2）機(jī)組需設(shè)置PLC控制柜，放置于低壓配電室。每套PLC控制柜包括CPU處理單元、I/0模塊、直流電源、觸摸顯示屏、信號(hào)隔離器、外部鏈接端子等。（3）機(jī)組PLC控制柜需完成但不僅限于功能如下:機(jī)組的所有過(guò)程數(shù)據(jù)的采集處理；機(jī)組的報(bào)警、聯(lián)鎖邏輯控制;機(jī)組的流量調(diào)節(jié)；機(jī)組的就地激活、停止、緊急停車；控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制；與DCS實(shí)時(shí)通訊、TCP/IP通訊協(xié)議；簡(jiǎn)便的人機(jī)操作接口。

1.1沼氣生產(chǎn)增壓環(huán)節(jié)工藝流程。沼氣增壓工藝流程，首先沼氣反應(yīng)罐產(chǎn)生的沼氣通過(guò)送風(fēng)機(jī)后壓力升至0.2～0.5bar，該沼氣被送至增壓機(jī)的入口前置過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)初級(jí)過(guò)濾，氣體進(jìn)入入口分離器，將沼氣中含有的水分初步分離，之后進(jìn)入后置過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)再次精密過(guò)濾，進(jìn)入噴油螺桿壓縮機(jī)對(duì)沼氣進(jìn)行增壓，將沼氣壓力增加至8～9bar。增壓后的沼氣進(jìn)入油氣分離器，分離出經(jīng)壓縮后加沼氣的油分后，進(jìn)入換熱器進(jìn)行冷卻。冷卻后的沼氣再通過(guò)氣液分離器將壓縮后沼氣含有的水份再次分離后，進(jìn)入微油精密分離器再次除油。最后進(jìn)入活性炭除油后送入下一步提純工藝。