關鍵字：自動化 紫金橋 綠色能源 沼氣 環(huán)保

一、概述

沼氣技術是實現(xiàn)資源回收、變廢為寶的高效轉換技術。在農(nóng)村推廣沼氣技術具有明顯的綜合效益，在農(nóng)村使用沼氣，第一能夠解決能源供應不足的問題。第二能夠解決人畜糞便、生活污水污染問題。尤其是在禽畜養(yǎng)殖廠這一效果更為明顯，由于現(xiàn)代養(yǎng)殖場的集中化、規(guī)模化的生產(chǎn)，禽畜糞便對環(huán)境的污染就成了一個大問題，而沼氣工程的應用不但解決了這一問題，還將污染源變成能源，一方面，沼氣可以提供給居民高效、清潔的氣體燃料。另一方面，禽畜糞便經(jīng)過發(fā)酵后成為更為高效的有機肥料可以提供給當?shù)剞r(nóng)田產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

二、現(xiàn)狀

目前沼氣工程按照控制水平可以分為以下三類：

1、手動控制：工作過程全程由工人在現(xiàn)場操作完成，工人通過抄取現(xiàn)場一次儀表數(shù)值，經(jīng)過計算判斷該進行那一步的操作。這種方式的優(yōu)點是投資少，容易實現(xiàn)，但是缺點也很明顯，比如工人操作強度大，容易出錯，工藝數(shù)據(jù)不可靠，穩(wěn)定性差，不能保證處理質(zhì)量。

2、半自動控制：通過二次儀表自動采集現(xiàn)場一次儀表的數(shù)據(jù)信息匯總到控制室，在控制室內(nèi)設置人機界面顯示屏，顯示工程流程模擬圖、現(xiàn)場數(shù)據(jù)值、報警信息等，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)視。控制有大部分可以在操作臺上遙控完成，某些設備仍然需要工人到現(xiàn)場去實現(xiàn)控制。由于控制過程的頻繁人工干預難免存在時間延遲等問題，從而影響工藝穩(wěn)定性。

3、自動控制：采用計算機技術、軟件技術、網(wǎng)絡技術對沼氣生產(chǎn)的全過程進行無人值守的全自動控制。首先現(xiàn)場需要采用帶有通信功能的傳感器、分析儀表，將生產(chǎn)工程中的液位、流量、溫度、濁度、PH值等性能指標和閥門、電機的運行狀態(tài)入下位機，下位機位于近處的監(jiān)控室，一般采用可編程控制器（PLC）或者單片機實現(xiàn)，通過編程預先設定控制算法，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的實時控制。上位機通過網(wǎng)絡與下位機通訊完成在線監(jiān)視和遠程控制。這種控制是今后的發(fā)展方向。

本文以某城郊養(yǎng)豬場為例主要介紹組態(tài)軟件在沼氣工程自動化項目中的應用和功能。

三、軟件功能

1、工藝流程模擬

以動畫效果模擬現(xiàn)在現(xiàn)場情況，包括風機、閥門、攪拌機的啟停旋轉，液體、氣體流動效果、罐內(nèi)液位變化等。

2、實時數(shù)據(jù)顯示

通過網(wǎng)絡獲得現(xiàn)場的各種參數(shù)，比如罐內(nèi)溫度、沼氣流量、甲烷濃度、硫化氫濃度、風機壓力等，軟件后臺自動將采集到的原始數(shù)據(jù)進行量程變換、累計、統(tǒng)計等處理后顯示在界面上。

3、遠程控制

對一些關鍵參數(shù)可以做到在線修改，比如報警上下限值的修改，各種設備的啟停控制，變頻器調(diào)節(jié)等。

4、歷史數(shù)據(jù)查詢

以多種方式顯示歷史數(shù)據(jù)，比如報表、歷史趨勢曲線等，用戶可以查詢?nèi)我鈺r間段的歷史數(shù)據(jù)。

5、報警顯示和查詢

及時獲得報警數(shù)據(jù)，以便于工作人員對報警進行處理，降低產(chǎn)生危險情況的可能性，減少損失，記錄所有報警產(chǎn)生、恢復、工作人員確認的時間，方便明確責任。

四、總結

沼氣工程將廢棄物轉變?yōu)榍鍧嵞茉矗�是典型的綠色環(huán)保和循環(huán)經(jīng)濟工程，將自動控制與在線監(jiān)控技術用于沼氣工程，既提高了沼氣的生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率，保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性，又降低了工人的勞動強度降低了運營成本，對沼氣工程的推廣應用具有重要意義。