基于西门子PLC的煤气回收控制系统
3 控制系统原理
3.1 设计方案
本系统采用step7 v5.3和micro -win step7软件在windows 2000平台下开发，编程灵活方便。软件采用模块化编程结构，整个控制系统包括煤气柜控制和减压站控制两大部分。煤气柜控制部分分别完成油泵、煤气管道电动蝶阀与煤气放散阀、煤气调节阀等设备的控制与联锁保护、工艺参数检测与报警功能。受控设备设计为现场手动和集中控制两种控制方式。集中控制包括设备单动和设备联动自动两种控制方式，在集中控制方式下操作人员在hmi画面上进行单动操作和联动自动方式选择。减压站控制通过调节三台压力调节阀，实现压力降压稳压功能，主要有手动、自动、远控三种操作模式。
3.2 进气调节阀pid控制
在煤气管道上设有一煤气调节阀，通过调节进气量实现对活塞速度的调节。本例的pid控制逻辑采用step7软件集成的系统块fb41实现。实践中以活塞速度为控制值以阀门开度为控制对象加以适当地调整p、i参数即可。
3.3 油泵控制
该煤气柜设有8台油泵用于密封油的循环。8台油泵分为4组，每组2台（1主1辅可选）。每台泵控制要求相同。在单动方式下CONTROL ENGINEERING China版权所有，油泵的启停控制是操作员在hmi画面上完成的。在联动方式下，油泵的启停控制与油箱油位联锁，而无需操作员干预。图2示出在集控方式下油泵的控制逻辑。
3.4 降压稳压自动调节
降压稳压自动调节起保证管网煤气压力稳定和将高压煤气转为低压煤气的作用。该功能使用s7-200plc完成，系统使用分程的pid自动调节，系统pid具有自整定功能。分程的pid对三台调节阀进行控制，根据工况三台调节阀按顺序开关。采用分程调节扩大了系统调节范围，提高了调节精度。
3.5 柜高自动调节
柜高自动调节主要起保障煤气柜在安全高度范围运行。系统采用模糊控制算法通过控制减压站的压力稳定值进行控制。模糊控制根据实际专家经验进行推导算出不同工况下的压力设定值，减压站根据模糊算法结果进行变参数pid调节。煤气柜柜体压力设计为11kpa，气柜高75米，气柜柜高正常控制在50米，此时远程站调压设定压力为11kpa。当煤气用户的煤气用量增大时，气柜柜高就会下降，当气柜高度下降到45米时CONTROL ENGINEERING China版权所有，主站就会将设定压力改为11.6kpa，此时气柜高度就会随着管网压力的上升而上升。当气柜高度上升到50米时，主站就会将设定压力改为11kpa。当气柜高度继续上升到55米时，主站就会将设定压力改为10.5kpa，此时气柜高度就会随着管网压力的下降而下降。这样，柜高自动调节采用模糊控制既保证了煤气管网压力，使用户得到了基本稳定的煤气压力；又保证了煤气柜的柜高控制工程网版权所有，使煤气气源不充足的时候，短时间缓解管网煤气量。这种控制有效的保证了生产的安全性。
3.6 数据组织与报警
系统实现了包括co浓度、压力、温度、柜容、柜高、管网压力等模拟量的数据转化与显示；油泵运行、阀位状态、油箱液位开关状态等数字量的采集与显示；与其他控制系统的通讯数据组织；重要参数声光报警；重要数据的历史（实时）趋势。
4 结束语
本控制系统以plc为核心，实现了煤气回收生产工艺的自动控制。该系统经过调试运行证明，系统自动化程度高，控制稳定可靠，操作直观方便www.cechina.cn，得到了用户的一致好评。具有很好的应用前景。
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