基于PLC和組態(tài)軟件的厭氧發(fā)酵控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，我國沼氣工程建設成效顯著，但控制水平不高，多采用人工手動控制，導致發(fā)酵過程不穩(wěn)定，產(chǎn)氣率不高。解決的方法是建立以先進控制方法與工業(yè)自動化裝置為主體的計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)。目前，PLC作為一種通用的工業(yè)自動化設備，以其強大的功能被廣泛應用于工業(yè)自動化控制各領域。工業(yè)組態(tài)軟件為過程控制的實時數(shù)據(jù)處理與管理提供了軟件平臺。因此利用PLC和組態(tài)軟件構建沼氣工程自動控制系統(tǒng)將會極大提高厭氧發(fā)酵工藝自動控制水平，提高沼氣工程厭氧發(fā)酵效果。

2、r>　　 本研究以沼氣發(fā)酵系統(tǒng)為研究對象，在總結已有厭氧發(fā)酵控制技術及其研究現(xiàn)狀的基礎上，詳細分析了兩相厭氧發(fā)酵工藝，確定了系統(tǒng)控制參數(shù)和控制任務，利用模糊控制理論設計了厭氧發(fā)酵溫度模糊控制器并進行了MATLAB仿真。設計了基于PLC和組態(tài)軟件的厭氧發(fā)酵工藝自動控制系統(tǒng)。
　　 厭氧發(fā)酵工藝自動控制系統(tǒng)為兩級監(jiān)控系統(tǒng)，上位機采用研祥工控機并選用力控組態(tài)軟件作為系統(tǒng)開發(fā)平臺，開發(fā)了厭氧發(fā)酵工藝自動控制系統(tǒng)人機交互界面;下位機采用

3、西門子S7-300系列PLC，配置了PS307(10A)電源模塊、CPU313C-2DP、SM321/SM322 DI/DO、SM331/SM332 AI/AO等模塊。使用STEP7 V5.4編程軟件設計了厭氧發(fā)酵工藝控制梯形圖，實現(xiàn)了厭氧發(fā)酵現(xiàn)場設備的邏輯控制和發(fā)酵罐恒溫模糊控制。
　　 基于PLC和力控組態(tài)軟件的厭氧發(fā)酵工藝自動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)功能如下:
　　 (1)發(fā)酵狀態(tài)參數(shù)采集與處理。對發(fā)酵罐內物料液位、溫度、p

4、H值、氧化還原電位等發(fā)酵狀態(tài)參數(shù)進行采集、處理與控制。
　　 (2)邏輯自動控制。通過邏輯控制和順序控制實現(xiàn)所有厭氧發(fā)酵現(xiàn)場設備的動作以及設備之間的動作順序地精確控制;
　　 (3)發(fā)酵過程實時監(jiān)測與管理。通過上位機人機交互界面實現(xiàn)發(fā)酵參數(shù)的實時動態(tài)顯示，實現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)、發(fā)酵參數(shù)設定與修改、手動/自動控制工作方式切換、實時數(shù)據(jù)查詢等功能。
　　 (4)報表查詢、打印和故障報警。通過數(shù)據(jù)庫可隨時調取歷史數(shù)據(jù)，生成報表