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沼氣在生產(chǎn)中經(jīng)常會出現(xiàn)壓力不穩(wěn)以至于后續(xù)沼氣提純工藝無法高效開展的現(xiàn)象。根據(jù)生產(chǎn)實際需求，通過對控制元器件合理選型，并對其進行程序設計及調(diào)試的研究以實現(xiàn)對主要執(zhí)行元件空氣壓縮機的智能化控制，達到流量的精準控制，提高生產(chǎn)效率，減少設備的能源消耗；調(diào)節(jié)工作過程中的流量，達到節(jié)能降耗的目的。

關鍵詞：沼氣；智能控制；PLC；增壓系統(tǒng)

該項目以實際工程項目為載體，運用西門子S7-1200系列PLC,結(jié)合沼氣生產(chǎn)增壓系統(tǒng)工藝特點，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)可以通過上位機對增壓現(xiàn)場進行監(jiān)測，對整個工藝及生產(chǎn)過程中壓力、流量、溫度等進行實時監(jiān)測的同時，能自動采集信息形成數(shù)據(jù)庫，且具有安全、消防等系列危險預警功能。同時，通過上位機對下位機的控制，調(diào)節(jié)現(xiàn)場閥門、開關等實現(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)運行。

1系統(tǒng)整體設計

系統(tǒng)整體設計要求主要包括實現(xiàn)以下幾個方面功能：（1）提供輔助電機控制的就地隔爆操作柱及輔助電機的馬達電氣柜，實現(xiàn)輔助電機的就地控制；機組馬達電氣柜（MCC）實現(xiàn)輔助電機的自動控制，具備完善可靠的過電流保護功能，并將各馬達的操作和運行狀態(tài)傳送至PLC。（2）機組需設置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、信號隔離器、外部鏈接端子等。（3）機組PLC控制柜需完成但不僅限于功能如下:機組的所有過程數(shù)據(jù)的采集處理；機組的報警、聯(lián)鎖邏輯控制;機組的流量調(diào)節(jié)；機組的就地激活、停止、緊急停車；控制系統(tǒng)的故障診斷和容錯控制；與DCS實時通訊、TCP/IP通訊協(xié)議；簡便的人機操作接口。

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，首先沼氣反應罐產(chǎn)生的沼氣通過送風機后壓力升至0.2～0.5bar，該沼氣被送至增壓機的入口前置過濾器，經(jīng)過初級過濾，氣體進入入口分離器，將沼氣中含有的水分初步分離，之后進入后置過濾器，經(jīng)過再次精密過濾，進入噴油螺桿壓縮機對沼氣進行增壓，將沼氣壓力增加至8～9bar。增壓后的沼氣進入油氣分離器，分離出經(jīng)壓縮后加沼氣的油分后，進入換熱器進行冷卻。冷卻后的沼氣再通過氣液分離器將壓縮后沼氣含有的水份再次分離后，進入微油精密分離器再次除油。最后進入活性炭除油后送入下一步提純工藝。