集中供氣式沼氣工程智能監(jiān)控及輸配系統(tǒng)的設計.pdf

1、針對當前“小而散”的戶用型沼氣工程發(fā)展緩慢、控制水平低、凈化及利用工藝設計不合理、管網(wǎng)布置不科學等問題，論文以中國熱帶科學院農(nóng)業(yè)機械研究所沼氣研究中心的沼氣工程為研究對象，在分析沼氣利用及相關工藝系統(tǒng)的基礎上，開展了集中供氣式沼氣工程輸配系統(tǒng)的設計、基于變頻器與PLC的恒壓變頻供氣系統(tǒng)的研究、基于智能采集卡與力控組態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)的設計。具體內(nèi)容如下：
　　(1)集中供氣式沼氣工程輸配系統(tǒng)的設計
　　通過多次走訪調(diào)研和閱讀大量相

2、關文獻，針對某研究所沼氣研究中心所建的沼氣工程，圍繞輸配管網(wǎng)設計中出現(xiàn)的問題，分別從供氣方式選擇、管材選擇、水力計算、管道敷設四個方面進行了分析，并提出了相應的選擇原則、計算方法以及注意事項，并由此完成了該沼氣工程輸氣管網(wǎng)的設計。
　　(2)基于PLC與變頻器的恒壓變頻供氣系統(tǒng)的研究
　　通過對恒壓變頻供氣系統(tǒng)的介紹及PID閉環(huán)控制原理的分析研究，結合集中供氣式沼氣工程產(chǎn)氣用氣不協(xié)調(diào)、供氣不穩(wěn)定的特點，提出了一種實現(xiàn)恒壓變頻

3、供氣的方法。即通過壓力變送器對輸氣管道壓力進行實時采集，以西門子S7-200為下位機，借助于預先編寫好的的梯形圖，對采集到的數(shù)據(jù)進行處理，再把處理好的數(shù)據(jù)反饋到壓力變送器，實現(xiàn)閉環(huán)控制，最終實現(xiàn)恒壓變頻供氣的目的。
　　(3)基于智能采集卡與力控組態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)設計
　　根據(jù)所設計的集中供氣式沼氣工程沼氣生產(chǎn)流程特點與系統(tǒng)功能要求，研發(fā)了基于智能數(shù)據(jù)采集卡與力控組態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分構成，下位機通過一種

4、智能數(shù)據(jù)采集卡，完成對沼氣氣體成份、流量、溫度、壓力數(shù)據(jù)的采集;上位機借助于ForceControl組態(tài)軟件，完成對數(shù)據(jù)的處理與實時顯示。該系統(tǒng)的實時采集、動畫顯示功能，為獲得相應的發(fā)酵條件、發(fā)酵原料及提高產(chǎn)氣率提供了一種切實可行的途徑。
　　最后，為了驗證本論文設計的輸配系統(tǒng)、恒壓變頻供氣系統(tǒng)及基于采集卡與力控組態(tài)的監(jiān)測系統(tǒng)的有效性和正確性，分別進行了強度實驗和氣密性實驗、系統(tǒng)無負荷聯(lián)動試運行及系統(tǒng)全負荷聯(lián)動試運行。實驗結果以及