HOLLiAS LK PLC在沼氣發電廠中的應用

　　沼氣燃燒發電是隨著沼氣綜合利用的不斷發展而出現的一項沼氣利用技術，是集環保和節能于一體的能源綜合利用新技術，它利用工業、農業或城鎮生活中的大量有機廢棄物（例如：酒糟液、禽畜糞、城市垃圾和污水等）經厭氧發酵處理產生的沼氣，驅動沼氣發電機組發電，并可充分利用發電機組的余熱用于沼氣生產，使綜合熱效率達80%左右，大大高于一般 30～40% 的發電效率，用戶的經濟效益顯著。

　　沼氣發電中采用以和利時公司LK系列可編程控制器（PLC）為主的自動化控制系統，冗余熱備CPU配置，大大提高了沼氣發電運行過程的穩定性、可靠性和安全性，同時使系統維護更加方便快捷，該系統已在北京某沼氣發電項目應用，至今運行情況良好，得到了用戶的好評。

1、工藝流程介紹

　　垃圾填埋沼氣發電系統分為收集系統、抽氣系統、凈化系統、發電系統四大部分。

　　收集系統由井管、井頭、管網及冷凝水收集器等組成。

　　抽氣系統采用羅茨鼓風機真空抽氣將填埋氣以負壓狀態由集氣井中抽出。其抽氣量可由閥門加以調控，抽氣壓力由羅茨鼓風機調節，以獲得穩定的產氣量。

　　凈化系統包括冷凝水分離器及塵埃過濾器等，前者主要是去除沼氣中的水份，后者則主要去除沼氣中粒狀污染物，以避免其進入發電系統中造成發電機的磨損。初步凈化后的氣體引至加壓風機，壓力提升后進入后冷卻器，經過凝聚過濾器的進一步過濾，過濾后的氣體再經過兩個過濾器分兩路進入燃氣機輸出電能。

　　發電系統將發出的電能送至電網。

2、自動化控制系統設計

　　沼氣發電自動化控制系統實現對沼氣處理系統和沼氣發電系統過程的工藝參數、電氣參數和設備運行狀態進行監測、控制、聯鎖和報警以及報表打印，通過使用一系列通訊鏈，完成整個工藝流程所必需的數據采集、數據通訊、順序控制、時間控制、回路調節及上位監視和管理等功能。

　　整個系統由1個中央控制室、2個現場PLC控制站（設于沼氣處理系統、沼氣發電系統）組成。現場PLC控制站，由HOLLiAS LK系列可編程序控制器（PLC）系統及檢測儀表組成，對沼氣發電各過程進行分散控制;再由中央控制室上位機實行集中監控管理。中央控制室上位機與PLC控制站之間的數據通訊采用高速的、實時的工業以太網，通訊速率為100Mbps，傳輸介質為屏蔽雙絞線。

　　現場的PLC控制站為雙機熱備冗余，PLC采集現場信號，然后通過工業以太網與控制監控計算機進行數據通信，控制方式采用“全開放全分布”方式。

　　控制系統分為三級管理，包括管理級（中心控制室）、控制級（PLC控制站）及現場級。

3、系統功能

　　·顯示功能

　　具有多窗口的PID圖、報警畫面、趨勢圖、指導畫面、控制畫面、參數修改畫面、故障診斷畫面、動態畫面等各種監視畫面。

　　·安全功能

　　分別設定操作員和系統員的進入口令。在運行環境下，屏蔽Windows所有熱鍵，從而鎖定系統自由進出。系統上電后自動恢復運行狀態。

　　·歷史數據管理

　　對所有采集數據任意設定存取間隙和存取方式。

　　·打印報表

　　按用戶定義的報表格式進行定時、報警和隨機打印。

　　·事件記錄

　　事件和內部時鐘可按時間順序區分和管理，并可及時顯示和打印。

　　·數據庫接口與數據通訊

　　具備開放性的實時數據可接受任何任務的訪問并與其交換數據。系統具備復制和分發功能，將信息分送給其它的通用數據庫應用程序，同時支持SQL、ODBC或OLE DB的應用程序。所有數據可用符號代表，如：VALVE、MOTOR等，需要時可對變量的每次改變進行監視和處理。

　　·控制操作功能

　　可按組態通過鼠標指定畫面上的對象進行開關或增減操作。回路響應時間不大于2秒。

　　控制系統采用程控、遠控、就地控制相結合的方式，對于電動門、氣動門、泵、風機等控制對象除了在控制室進行遠方控制外，保留就地操作手段。

　　對于程序控制系統具有自動、半自動、步操、鍵操及就地手操五種操作方式。在手動方式下，操作員啟停電動機、開關閥門及其它設備時，LCD畫面提供操作指導。

　　現場設備故障，影響程控前進時，在滿足相關約束下，運行人員干預可進行跳步操作。

　　設備處于就地操作方式時，上位機操作無效。