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《哈尔滨工业大学》 2017年
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沼气工程高温厌氧发酵监控系统设计

刘旭丹  
【摘要】:在中国,厌氧发酵产沼气技术以及沼气应用的开发已然获得了较为深入的无极1登录。但是我国沼气发酵技术普遍自动化水平较低,因而产气效率低下,生产耗能大。通过设计一套能够实现对高温厌氧发酵工程实施实时在线监控的系统,能够提高高温厌氧发酵系统的自动化水平,极大提高生产安全性以及生产效率。本课题以集成粪便综合利用系统(IMUS)设计背景,无极1登录黑龙江高纬度地区沼气发酵系统工艺,同时综合现有的厌氧发酵控制技术,提出了结合PLC与Win CC组态软件的上/下位机形式的,基于IMUS系统需求的厌氧发酵工艺监控系统的总体方案。并且完成了高温厌氧发酵智能温度控制器的设计以及液位控制器的设计,通过Matlab/Simulink进行了仿真。本文的无极1登录内容基于IMUS系统的厌氧发酵工艺参数监测及自动控制系统的主要功能是对高温厌氧产沼气的各项环节进行参数检测与过程控制。首先通过上下位机式的软硬件结构搭建分布式系统进行过程控制。采用西门子S7-300 PLC为下位机主控模块,用于厌氧发酵过程中的工艺参数采集与处理,以及实现实时控制等。上位机监控软件采用SIMATIC Win CC,通过界面实现下位机各个环节与使用者的人机交互。其次在系统中添加参数模糊控制功能,利用Simulink对比仿真了PID以及模糊PID控制器的阶跃响应,针对参数变化下二者的适应性能进行了仿真对比。最后通过编写控制器程序将要求被控制的参数稳定在设定点,经测试运行效果良好。经过调试系统以达到不同环节的功能要求,并对试运行的数据进行分析。本集成粪便综合利用系统已经进行过生产运行测试,本系统人机交互良好,实时性强,同时控制效果稳定,为牛粪的高温厌氧发酵产沼气提供了良好的生产环境,满足项目预期的设计要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ920.5

【参考文献】
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