plc300的沼气发电控制系统设计【字数：10687】
摘 要在沼气发电控制系统中，现在的发展趋势是带有可编程控制器的主控制器的设计。该设计基于可编程控制系统，用于生产沼气并确保沼气发电机，齿轮和液压系统的正常运行。通过挑选合适的控制方法，系统可以更容易运行稳定，从而有效地提高沼气的利用率。为了提高自动控制系统的可靠性和设备的工作效率，本课题设计了一套以PLC为核心的沼气发电控制系统。该设计是建立在使用可编程控制器上的自动沼气控制系统，系统的控制核心是S7-315F-2PN/DP中型可编程控制器，人机界面由Wincc软件设计，以提供系统的实时监控，储存器的各种操作元件由对应于人机界面的控制信号控制。系统将收集到的数据记录和转换，并将实际值与设定值进行比较，以实现智能沼气控制。同时，针对设计的不同部分和相应的调试，详细制定了控制程序。
目 录
第一章 引 言 1
1.1 目的和意义 1
1.2 国内外现状 1
1.3 研究设想及方法 2
1.4 预期成果及意义 3
第二章 系统方案设计 4
2.1工艺系统设计流程 4
2.2预处理工艺 6
2.3可编程控制器的产生和应用 8
2.4人机界面基础 10
第三章 控制系统硬件设计 12
3.1 PLC控制器外围电路的设计 12
3.2 仪表电源箱 14
3.3供电电源电路设计 15
3.4?系统内部24VDC供电 15
3.5控制系统选型以及设计 16
3.6外围传感器设备选型 16
第四章 控制系统软件设计 17
4.1软件设计 17
4.2基于WinCC的HMI设计 29
第五章 调试与分析 33
5.1调试程序 33
结 论 36
参 考 文 献 37
致谢 38
附录 39
附录：程序 39
第一章 引 言
1.1 目的和意义
沼气发电的发展是不可避免的，沼气发电是一种清洁、可再生的动力，它拥有最先进的技术、最具竞争力的市场和最重要的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
潜力。沼气发电的发展对于改善动力结构，维护生态环境，保证能源安全和持续发展经济具有重要意义。
沼气是一种可再生能源，其主要成分是甲烷，其技术净化后的浓度基本上可以达到天然气，也称为人造天然气。传统的甲烷控制仍然存在一些缺点，主要是控制PLC能量损失太大，控制系统和编程互操作性低，抗干扰性差，以及维护不方便，此外通过工具直接编程观察系统的运行状态，可以显示现场变化，从而减少了系统维护维护故障。通过对新控制算法的研究和应用，可以提高沼气利用效率，对提高沼气发电量和减少沼气发电损耗量具有重要意义。
1.2 国内外现状
1.2.1世界沼气发电发展状况
由于缺乏能源，国际压力越来越大，因此沼气发电得到了高度重视。十多年来，沼气发电技术越来越成熟，并且越来越多地应用于实际生产。2009年，全球安装新的发电机的数量超过3800万千瓦，相比上一年有1100万千瓦净增，与上一年相比增长31％。其中，就数我国增长最快，增长率为100％。欧盟装机容量为10.86千瓦，比上年增长17％; 美国净增长9.91亿卢比，比上年增长19％。根据世界新能源理事会的数据，2010年11月，全球新增沼气产量3880万千瓦，累计产量1.93亿千瓦，增长11.8％与上一年（1.887亿千瓦）相比。关于沼气发电的1010项新投资近373亿欧元（680亿美元）。
关于沼气生产发展的区域分布，欧洲、亚洲和北美在2010年再次与第三个全球类别分开，2010年底安装的产能达到分别为84.86 GW，88.28 GW和26.99 GW。业界普遍估计，到2018年，三个主要地区的沼气生产装机容量将基本保持不变。就装机容量而言，我国在累计装机容量22.48万千瓦时排名第一，美国第二装机容量为20.24 GW，德国第三装机容量为24.16 GW，西班牙和印度为累计装机容量第四和第五分别来自2010 GW和12.94 GW。法国（8.96 GW），英国（8.86 GW），意大利（8.49 GW），加拿大（201 GW）和葡萄牙（181 GW）也位列前十。
关于各国的电力生产份额，丹麦仍然位居世界第一，其国家电力生产约占22％。西班牙位居第二，其国家电力生产占11％。沼气产量在20个国家中占1％以上，美国占2％，占第12位。虽然沼气生产的装机容量是世界第二，但全国生产的电力生产份额仍然较低（约0.8％），世界排名22。除了主要的传统沼气生产国外，东欧等国家也开始对沼气发电投入精力。2009年，累计有10个国家沼气产量超过100万千瓦，而2000年时才有8个。今天，沼气发电已成为能源技术在世界范围内普遍被接受。鉴于2009年全球沼气生产的新形势，2020年沼气生产发展的全球预测普遍较高。预计2020年全球沼气装机容量将达到6亿千瓦时，而我国沼气装机容量就占1.8亿千瓦时。
1.2.2我国沼气发电的发展情况
我们国家在1961年开始开发具有实用价值的新型沼气机。在70年代之后，开发速度更快，在装机容量，制造水平和制造水平方面处于世界前列。发展小型离网沼气发电机在边远地区农民，牧场主和渔民的基本电力处理中发挥了重要作用。我国累计生产超过21万个小型沼气发电机组，总产能超过6万千瓦，是世界上年产量，产值和储量最大的国家。生产沼气的小团体。在我国西部，超过21万农民和农民安装了小型沼气发电机，为近111,000名农民和农民供电。
甲烷发电的发展有利于能源结构的适应，从长远来看，我国人均常规能源资源相对较少，就目前可利用的可开采技术储备而言，每年沼气发电量可达数十亿KW/H。根据计算，在2020年我国将需要11亿千瓦时的发电站和40亿千瓦时的发电量。然后，如果以人均2千瓦时作为达到生活在发达国家的标准，这就意味着，在2050年我国将需要23万亿千瓦时和12万亿千瓦时电厂发电量，我国政府提出的沼气生产计划目标是到2020年达到1.5亿千瓦。
1.3 研究设想及方法
目 录
第一章 引 言 1
1.1 目的和意义 1
1.2 国内外现状 1
1.3 研究设想及方法 2
1.4 预期成果及意义 3
第二章 系统方案设计 4
2.1工艺系统设计流程 4
2.2预处理工艺 6
2.3可编程控制器的产生和应用 8
2.4人机界面基础 10
第三章 控制系统硬件设计 12
3.1 PLC控制器外围电路的设计 12
3.2 仪表电源箱 14
3.3供电电源电路设计 15
3.4?系统内部24VDC供电 15
3.5控制系统选型以及设计 16
3.6外围传感器设备选型 16
第四章 控制系统软件设计 17
4.1软件设计 17
4.2基于WinCC的HMI设计 29
第五章 调试与分析 33
5.1调试程序 33
结 论 36
参 考 文 献 37
致谢 38
附录 39
附录：程序 39
第一章 引 言
1.1 目的和意义
沼气发电的发展是不可避免的，沼气发电是一种清洁、可再生的动力，它拥有最先进的技术、最具竞争力的市场和最重要的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
潜力。沼气发电的发展对于改善动力结构，维护生态环境，保证能源安全和持续发展经济具有重要意义。
沼气是一种可再生能源，其主要成分是甲烷，其技术净化后的浓度基本上可以达到天然气，也称为人造天然气。传统的甲烷控制仍然存在一些缺点，主要是控制PLC能量损失太大，控制系统和编程互操作性低，抗干扰性差，以及维护不方便，此外通过工具直接编程观察系统的运行状态，可以显示现场变化，从而减少了系统维护维护故障。通过对新控制算法的研究和应用，可以提高沼气利用效率，对提高沼气发电量和减少沼气发电损耗量具有重要意义。
1.2 国内外现状
1.2.1世界沼气发电发展状况
由于缺乏能源，国际压力越来越大，因此沼气发电得到了高度重视。十多年来，沼气发电技术越来越成熟，并且越来越多地应用于实际生产。2009年，全球安装新的发电机的数量超过3800万千瓦，相比上一年有1100万千瓦净增，与上一年相比增长31％。其中，就数我国增长最快，增长率为100％。欧盟装机容量为10.86千瓦，比上年增长17％; 美国净增长9.91亿卢比，比上年增长19％。根据世界新能源理事会的数据，2010年11月，全球新增沼气产量3880万千瓦，累计产量1.93亿千瓦，增长11.8％与上一年（1.887亿千瓦）相比。关于沼气发电的1010项新投资近373亿欧元（680亿美元）。
关于沼气生产发展的区域分布，欧洲、亚洲和北美在2010年再次与第三个全球类别分开，2010年底安装的产能达到分别为84.86 GW，88.28 GW和26.99 GW。业界普遍估计，到2018年，三个主要地区的沼气生产装机容量将基本保持不变。就装机容量而言，我国在累计装机容量22.48万千瓦时排名第一，美国第二装机容量为20.24 GW，德国第三装机容量为24.16 GW，西班牙和印度为累计装机容量第四和第五分别来自2010 GW和12.94 GW。法国（8.96 GW），英国（8.86 GW），意大利（8.49 GW），加拿大（201 GW）和葡萄牙（181 GW）也位列前十。
关于各国的电力生产份额，丹麦仍然位居世界第一，其国家电力生产约占22％。西班牙位居第二，其国家电力生产占11％。沼气产量在20个国家中占1％以上，美国占2％，占第12位。虽然沼气生产的装机容量是世界第二，但全国生产的电力生产份额仍然较低（约0.8％），世界排名22。除了主要的传统沼气生产国外，东欧等国家也开始对沼气发电投入精力。2009年，累计有10个国家沼气产量超过100万千瓦，而2000年时才有8个。今天，沼气发电已成为能源技术在世界范围内普遍被接受。鉴于2009年全球沼气生产的新形势，2020年沼气生产发展的全球预测普遍较高。预计2020年全球沼气装机容量将达到6亿千瓦时，而我国沼气装机容量就占1.8亿千瓦时。
1.2.2我国沼气发电的发展情况
我们国家在1961年开始开发具有实用价值的新型沼气机。在70年代之后，开发速度更快，在装机容量，制造水平和制造水平方面处于世界前列。发展小型离网沼气发电机在边远地区农民，牧场主和渔民的基本电力处理中发挥了重要作用。我国累计生产超过21万个小型沼气发电机组，总产能超过6万千瓦，是世界上年产量，产值和储量最大的国家。生产沼气的小团体。在我国西部，超过21万农民和农民安装了小型沼气发电机，为近111,000名农民和农民供电。
甲烷发电的发展有利于能源结构的适应，从长远来看，我国人均常规能源资源相对较少，就目前可利用的可开采技术储备而言，每年沼气发电量可达数十亿KW/H。根据计算，在2020年我国将需要11亿千瓦时的发电站和40亿千瓦时的发电量。然后，如果以人均2千瓦时作为达到生活在发达国家的标准，这就意味着，在2050年我国将需要23万亿千瓦时和12万亿千瓦时电厂发电量，我国政府提出的沼气生产计划目标是到2020年达到1.5亿千瓦。
1.3 研究设想及方法
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/925.html
