基于PLC的沼氣發(fā)酵監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-10-25 13:36
隨著能源緊張和環(huán)境污染問題的日益突出,緩解能源供需矛盾和有效控制環(huán)境污染是全球面臨的兩大難題。因此,尋求未來新能源刻不容緩。沼氣是生物質(zhì)經(jīng)過轉(zhuǎn)化再利用而形成的一種清潔能源,可代替秸稈和紫草作燃料,不僅可以減少煤、天然氣等不可再生能源的消耗,還有助于減少SO2、SO2等毒害氣體的排放。沼氣發(fā)酵技術(shù)用于處理畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、餐廚垃圾、有機(jī)廢水、生活污水等生物質(zhì)廢棄物,是我國當(dāng)前大力發(fā)展的重點可再生能源項目之一。因此,合理利用生物廢棄物資源,發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)是緩解我國能源供需矛盾、減少環(huán)境污染的有效途徑,對我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。本課題研究以熱帶廢棄物制沼氣為載體,在分析影響沼氣生產(chǎn)過程主要因素的基礎(chǔ)上,選擇沼氣發(fā)酵過程中的溫度、壓力、流量、PH值及主要氣體成份(CH4, H2S, CO2)為監(jiān)控對象,根據(jù)相關(guān)傳感器、變送器、PLC、觸摸屏及計算機(jī)等硬件特性,結(jié)合工業(yè)組態(tài)軟件力控Forcecontrol6.1設(shè)計具有友好人機(jī)界面的沼氣發(fā)酵自動監(jiān)控系統(tǒng),來實現(xiàn)小型沼氣用戶對發(fā)酵過程參數(shù)的實時在線記錄與監(jiān)控。本系統(tǒng)可實現(xiàn)本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控,自動/手動雙模式化控制,有效降低人工操作勞動強(qiáng)...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 沼氣發(fā)酵監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 檢測系統(tǒng)和傳感器技術(shù)
1.2.2 控制設(shè)備
1.2.3 沼氣發(fā)酵監(jiān)控界面組態(tài)
1.3 沼氣發(fā)酵及工藝條件簡介
1.3.1 沼氣發(fā)酵原理
1.3.2 沼氣厭氧發(fā)酵影響因素
1.3.3 沼氣工程規(guī)模分類
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案
2.1 系統(tǒng)設(shè)計概述
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)步驟
2.4 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)
2.5 系統(tǒng)方案介紹
2.6 本章小結(jié)
第3章 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計及選型
3.1 傳感器的選型
3.2 下位機(jī)主控制器選型
3.2.1 I/O點數(shù)的確定
3.2.2 PLC的選型
3.3 模擬量輸入模塊的選型
3.4 本章小結(jié)
第4章 監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 下位機(jī)控制程序開發(fā)
4.1.1 西門子PLC控制程序編寫
4.1.2 PLC符號表
4.2 PLC通訊介紹
4.2.1 PLC與上位機(jī)PC硬件連接
4.2.2 PLC與上位機(jī)PC連接參數(shù)設(shè)置
4.3 系統(tǒng)監(jiān)控界面開發(fā)
4.3.1 定義外設(shè)I/O連接
4.3.2 組建實時數(shù)據(jù)庫
4.3.3 人機(jī)界面的設(shè)計
4.4 力控WEB發(fā)布
4.4.1 力控的Web發(fā)布配置方式
4.4.2 發(fā)布內(nèi)容
4.4.3 配置啟動Web服務(wù)器
4.4.4 瀏覽web發(fā)布站點
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的調(diào)試與運行
5.1 硬件調(diào)試
5.2 PLC程序調(diào)試
5.2.1 PLC程序調(diào)試內(nèi)容
5.2.2 程序調(diào)試類型
5.3 力控組態(tài)的調(diào)試
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國務(wù)院印發(fā)節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃,實行問責(zé)制[J]. 華旺. 廣西電業(yè). 2012(09)
[2]基于ADAM4000系列模塊的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 尹傳斌,楊文秀. 科技與企業(yè). 2012(13)
[3]兩相厭氧發(fā)酵過程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 李秋燕,吳樹彪,龐昌樂,董仁杰. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2012(03)
[4]寒區(qū)沼氣工程加熱增溫過程能耗監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 柳雲(yún)莉,劉建禹,魏東輝,李文濤,陳澤興. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(05)
[5]沼氣工程規(guī)模分類有了新標(biāo)準(zhǔn)[J]. 韓芳. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2012(04)
[6]PLC在沼氣發(fā)電工程中的運用[J]. 陳劍峰. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(08)
[7]基于單片機(jī)的沼氣發(fā)酵裝置增溫控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 劉雪梅,章海亮. 中國農(nóng)機(jī)化. 2012(01)
[8]基于支持向量機(jī)的沼氣中CH4濃度預(yù)測[J]. 楊幫華,李海飛,張永懷,劉麗,陸文宇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(01)
[9]提升沼氣在中國天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位[J]. 李景明. 天然氣工業(yè). 2011(08)
[10]基于PLC和力控組態(tài)軟件的沼氣生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)[J]. 谷紅巖,李文哲. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(01)
博士論文
[1]發(fā)酵過程智能測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙利強(qiáng).北京化工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于PLC的螺桿泵試驗臺測試系統(tǒng)研究[D]. 萬汶靈.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]美制大型三輥卷板機(jī)液壓及電氣控制系統(tǒng)的改造研究[D]. 王吉龍.蘭州理工大學(xué) 2011
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點研究與實現(xiàn)[D]. 李勇.南京郵電大學(xué) 2011
[4]數(shù)字化樓宇中的自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 瞿友漢.湖南大學(xué) 2011
[5]基于組態(tài)技術(shù)的傳感器實驗遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 黃專.華東理工大學(xué) 2011
[6]基于核的故障診斷方法及應(yīng)用研究[D]. 田楓.沈陽理工大學(xué) 2011
[7]盾構(gòu)機(jī)同步注漿控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙婷婷.沈陽理工大學(xué) 2011
[8]Q-600型金相試樣切割機(jī)的控制系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 汪洋.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]DP160-4雙缸雙作用液壓隔膜泵動力端研究[D]. 李向榮.蘭州理工大學(xué) 2010
[10]基于OPC和PLC的煤礦主扇風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 趙濤.太原理工大學(xué) 2010
本文編號:3457509
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 沼氣發(fā)酵監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 檢測系統(tǒng)和傳感器技術(shù)
1.2.2 控制設(shè)備
1.2.3 沼氣發(fā)酵監(jiān)控界面組態(tài)
1.3 沼氣發(fā)酵及工藝條件簡介
1.3.1 沼氣發(fā)酵原理
1.3.2 沼氣厭氧發(fā)酵影響因素
1.3.3 沼氣工程規(guī)模分類
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案
2.1 系統(tǒng)設(shè)計概述
2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)步驟
2.4 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)
2.5 系統(tǒng)方案介紹
2.6 本章小結(jié)
第3章 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計及選型
3.1 傳感器的選型
3.2 下位機(jī)主控制器選型
3.2.1 I/O點數(shù)的確定
3.2.2 PLC的選型
3.3 模擬量輸入模塊的選型
3.4 本章小結(jié)
第4章 監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 下位機(jī)控制程序開發(fā)
4.1.1 西門子PLC控制程序編寫
4.1.2 PLC符號表
4.2 PLC通訊介紹
4.2.1 PLC與上位機(jī)PC硬件連接
4.2.2 PLC與上位機(jī)PC連接參數(shù)設(shè)置
4.3 系統(tǒng)監(jiān)控界面開發(fā)
4.3.1 定義外設(shè)I/O連接
4.3.2 組建實時數(shù)據(jù)庫
4.3.3 人機(jī)界面的設(shè)計
4.4 力控WEB發(fā)布
4.4.1 力控的Web發(fā)布配置方式
4.4.2 發(fā)布內(nèi)容
4.4.3 配置啟動Web服務(wù)器
4.4.4 瀏覽web發(fā)布站點
4.5 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)的調(diào)試與運行
5.1 硬件調(diào)試
5.2 PLC程序調(diào)試
5.2.1 PLC程序調(diào)試內(nèi)容
5.2.2 程序調(diào)試類型
5.3 力控組態(tài)的調(diào)試
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國務(wù)院印發(fā)節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃,實行問責(zé)制[J]. 華旺. 廣西電業(yè). 2012(09)
[2]基于ADAM4000系列模塊的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 尹傳斌,楊文秀. 科技與企業(yè). 2012(13)
[3]兩相厭氧發(fā)酵過程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 李秋燕,吳樹彪,龐昌樂,董仁杰. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2012(03)
[4]寒區(qū)沼氣工程加熱增溫過程能耗監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 柳雲(yún)莉,劉建禹,魏東輝,李文濤,陳澤興. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(05)
[5]沼氣工程規(guī)模分類有了新標(biāo)準(zhǔn)[J]. 韓芳. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(新能源產(chǎn)業(yè)). 2012(04)
[6]PLC在沼氣發(fā)電工程中的運用[J]. 陳劍峰. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(08)
[7]基于單片機(jī)的沼氣發(fā)酵裝置增溫控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 劉雪梅,章海亮. 中國農(nóng)機(jī)化. 2012(01)
[8]基于支持向量機(jī)的沼氣中CH4濃度預(yù)測[J]. 楊幫華,李海飛,張永懷,劉麗,陸文宇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(01)
[9]提升沼氣在中國天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位[J]. 李景明. 天然氣工業(yè). 2011(08)
[10]基于PLC和力控組態(tài)軟件的沼氣生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)[J]. 谷紅巖,李文哲. 農(nóng)機(jī)化研究. 2011(01)
博士論文
[1]發(fā)酵過程智能測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙利強(qiáng).北京化工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于PLC的螺桿泵試驗臺測試系統(tǒng)研究[D]. 萬汶靈.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]美制大型三輥卷板機(jī)液壓及電氣控制系統(tǒng)的改造研究[D]. 王吉龍.蘭州理工大學(xué) 2011
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點研究與實現(xiàn)[D]. 李勇.南京郵電大學(xué) 2011
[4]數(shù)字化樓宇中的自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 瞿友漢.湖南大學(xué) 2011
[5]基于組態(tài)技術(shù)的傳感器實驗遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 黃專.華東理工大學(xué) 2011
[6]基于核的故障診斷方法及應(yīng)用研究[D]. 田楓.沈陽理工大學(xué) 2011
[7]盾構(gòu)機(jī)同步注漿控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙婷婷.沈陽理工大學(xué) 2011
[8]Q-600型金相試樣切割機(jī)的控制系統(tǒng)優(yōu)化[D]. 汪洋.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]DP160-4雙缸雙作用液壓隔膜泵動力端研究[D]. 李向榮.蘭州理工大學(xué) 2010
[10]基于OPC和PLC的煤礦主扇風(fēng)機(jī)在線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 趙濤.太原理工大學(xué) 2010
本文編號:3457509
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