煤層氣集氣站PLC控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文煤層氣集氣站PLC控制系統(tǒng)設(shè)計DesignofCoalbedMethaneGasGatherStationPLCControlSvstem專業(yè)(工程領(lǐng)域)：控制工程學(xué)號：31309Q鰻完成日期：2Q!墨!墨!!大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要煤層氣是近年來在國際上崛起的新興潔凈、優(yōu)質(zhì)能源。煤層氣的定義可以表述為主要成分以甲烷為主、存在形式一般是吸

2、附在煤基質(zhì)顆粒表面、儲存在煤層中的烴類氣體。煤層氣的開發(fā)利用在各方面都具有很多的好處：一方面它是一種潔凈的能源，與天然氣混輸混用，幾乎不會產(chǎn)生任何廢氣。另一方面煤層氣很安全，在采煤之前先開采煤層氣，可以大幅度的降低瓦斯爆炸概率。由于煤層氣的熱值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出通用煤，可以更高效的轉(zhuǎn)化為可以使用的熱能，因此煤層氣具有巨大的商業(yè)價值?；诿簩託獾亩鄠€優(yōu)勢，煤層氣開采成為一項極其有意義的項目。煤層氣集氣站作為煤層氣開采的基礎(chǔ)構(gòu)建，如何更為合理高效的對

3、集氣站進(jìn)行監(jiān)控管理也就顯得尤為重要?；诖?，本文研究設(shè)計了煤層氣集氣站PLC控制系統(tǒng)。通過對冗余技術(shù)的研究和設(shè)計有效增加本集氣站控制系統(tǒng)的可靠性。冗余上位機(jī)系統(tǒng)以及最新冗余PLCS7—400H的使用將實現(xiàn)監(jiān)測畫面的無擾動切換，斷電數(shù)據(jù)不丟失的無縫連接。本文完成了硬件配置、軟件編程、上位機(jī)平臺搭建的全套研究工作。S7—400H硬件組態(tài)與通訊過程為整個集氣站控制系統(tǒng)的設(shè)計研究做好了硬件準(zhǔn)備。學(xué)習(xí)研究各個硬件模塊的功能及使用方法，完成了對40

4、余個硬件的組裝配置和與上位機(jī)間的通訊。并進(jìn)行了硬件配置情況的測試工作以驗證設(shè)備是否可以正常運行。在STEP7平臺上使用FBD功能塊編程方式編寫下位機(jī)PLC程序完成采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并與上位機(jī)對應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配連接的工作。通過學(xué)習(xí)PLC工程量轉(zhuǎn)換方法編寫程序功能塊加快了程序運行速度，實現(xiàn)程序的模塊化與簡潔化。完成了使對應(yīng)端口數(shù)據(jù)上傳顯示到上位機(jī)界面，并可通過上位機(jī)控制現(xiàn)場數(shù)據(jù)的工作。上位機(jī)煤層氣集氣站數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控平臺開發(fā)依托組態(tài)軟件Win

5、CC進(jìn)行平臺監(jiān)控界面的設(shè)計與實現(xiàn)。完成了本煤層氣集氣站監(jiān)控平臺HMI中變量管理、界面編輯、報警功能、生成報表以及用戶管理等功能使用。設(shè)計出了一套界面友好的、直觀易于操作的監(jiān)控系統(tǒng)平臺。從而達(dá)到便于進(jìn)行實時監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)狀態(tài)、方便快捷的實現(xiàn)報警并且生成報表等多種功能的目的。本文整體完成了煤層氣集氣站PLC控制系統(tǒng)的研究設(shè)計，實現(xiàn)了一套集合硬件與軟件可直接應(yīng)用于工藝現(xiàn)場的設(shè)備，課題研究具有一定的實際應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：煤層氣集氣站；硬件組態(tài)