高压水洗提纯自动控制系统毕业设计-说明

1、高压水洗净化自动控制系统高压水洗净化自动控制系统概括沼气净化可采用四种方法：吸收法、变压吸附法、低温冷凝法和膜分离法。我国沼气利用率并不是特别高，高压水洗沼气的净化工艺还处于起步阶段。文章采用高压水洗吸收法净化沼气。使用Aspen plus设计高压水洗整个流程图并模拟塔，计算进水量、进风量、塔压、水位等参数，然后用西门子PLC软件对计算出的控制进行编程参数。 PID 控制算法被编程以充分增加沼气中的甲烷含量。关键词：沼气净化；高压水洗；白杨加；西门子PLC； PID控制目录TOC o 1-3 u 摘要 PAGEREF _Toc25620 一关键词 PAGEREF _Toc17276 一第 1

2、章 引言 PAGEREF _Toc11805 1第二章沼气净化装置 PAGEREF _Toc23322 2第三章净化设计 PAGEREF _Toc14134 33.1吸收塔装置 PAGEREF _Toc15510 33.2 闪蒸罐单元 PAGEREF _Toc22153 43.3 解吸塔装置 PAGEREF _Toc25829 4第 4 章 仿真分析 PAGEREF _Toc21988 64.1 工艺参数 PAGEREF _Toc23712 64.2 结果讨论 PAGEREF _Toc29044 6第 5 章自动控制简介 PAGEREF _Toc21837 85.1 自动控制的设计思路 PAG

3、EREF _Toc10864 85.2 PLC PAGEREF _Toc12784 8简介5.2.1 可编程控制器概念 PAGEREF _Toc11242 85.2.2 可编程控制器的工作原理 PAGEREF _Toc23807 95.2.3 PID 控制算法 PAGEREF _Toc15204 105.3 MCGS PAGEREF _Toc7994 12简介5.3.1 MCGS 组态软件概述 PAGEREF _Toc15070 125.3.2 MCGS组态软件分析 PAGEREF _Toc1519 12第6章自动控制方案设计 PAGEREF _Toc12402 146.1 流量PID控制逻辑

4、图 PAGEREF _Toc7347 156.1.2 P ID 梯形图 PAGEREF _Toc10176 176.2 MCGS 设计 PAGEREF _Toc7580 19结论 PAGEREF _Toc9134 23火影忍者 PAGEREF _Toc5238 24参考文献 PAGEREF _Toc19282 25第一章 简介沼气属于生物质能源的一种，通过人畜粪便、污水处理、有机废弃物厌氧发酵处理、高浓度有机废水厌氧降解处理、垃圾填埋等工艺处理而成。与石油、煤炭等常规能源相比，沼气具有节能减排、成本低、减缓温室效应、可再生等优点。在此背景下，提高沼气中甲烷含量以达到天然气标准要求的沼气提纯技术

5、1已成为一个很有前景的发展方向。由于目前石油、煤炭等能源紧缺，市场价格不稳定，环境污染严重，而沼气具有节能减排、可再生、低成本等优势，国家进一步加快了这一进程沼气项目。如今，我国有大小沼气工程近7万个，生活污水沼气处理站近19万个，其中1.5亿人受益。几年前，全国沼气的主要来源是污水处理、工业废水和生活污水，而现在全国的沼气开始来自秸秆沼气化、城市生活垃圾等领域。沼气的利用也开始从单一的家用燃气发展到汽车燃料等。虽然我国沼气发展迅速，但国外对沼气的利用更为明显。美国从1990年代就开始实施沼气埋葬计划。 2000年代初，一些国外汽车企业开始实施地埋气利用计划。他们将埋藏的甲烷与废油混合以生产汽

6、车燃料。 21世纪初，美国电力公司将沼气发电投入运行。自 1950 年代以来，沼气一直被用作尼泊尔农村的燃料，迄今为止已被数千户家庭使用。在这么多国家中，德国的沼气建设应该算是世界上发展最快的国家之一。在德国，他们非常重视绿色能源的建设，只有沼气建设。据不完全统计，2010年，德国已经有多达400万户家庭使用沼气发电，德国在多方面实现了沼气的利用。例如，在天然气方面，德国率先实现了将净化后的沼气注入天然气管网的技术。德国在沼气建设方面实现了产业整合。从沼气生产、净化到实用化，每一步都取得了规模化发展。 2010 年，仅萨克森州的清洁能源使用量就已占总能源使用量的 15%。德国沼气建设市场已经形

7、成，其沼气生产技术仍在发展中。对于当前沼气的发展趋势，沼气成为人类主要能源之一已成为不可逆转的趋势。因此，沼气净化技术具有很大的发展前景。沼气净化的方法有很多种，如吸收法、膜分离法等。其中，变压吸附法应该是沼气净化中应用广泛的一种方法。首先，变压吸附法是一种比较方便和简单的方法。二是技术水平低、成本低、能耗低。 ，净化效率高。但是，在我国，这项技术还不是很成熟，变压吸附在我国的发展还没有国外那么快。事实上，变压吸附法不仅应用于沼气的净化，广泛应用于各种气体的净化，如制氧、制氮，尤其是在制氧方面的应用最为广泛。发展起来，我国变压吸附制氧设备已初步达到系列化。在国外，变压吸附法在国外发展迅速，尤其

8、是日本，日本在利用变压吸附法制氧方面取得了突破，日本三菱公司建成了世界上最大的变压吸附制氧生产设备 。德国在这种方法上也取得了逐步突破。第二章沼气净化装置由于上述 PSA 方法的各种优点，在本文中，我将重点介绍 PSA 方法。在变压吸附法中，我使用高压水洗法来净化沼气。高压水洗法是利用水吸收沼气中的二氧化碳，通过控制气体流量来控制压力。该方法工艺简单、成本低、能耗低，是一种实用的方法。利用CO 2和H 2 S 在水中的高溶解度，而在高压条件下CH 4 在水中的低溶解度，提高沼气中甲烷的浓度3 。我用aspen plus设计了高压水洗的整个工艺流程，计算了工艺中的进水流量、空气流量、吸收塔压力、

9、水位等，分析了工艺条件对高压水洗的影响。甲烷纯度。如下图，我使用aspen plus来设计整个工艺流程。原气和原水分别从塔底和塔顶进入吸收塔，水从塔顶进入吸收罐与从塔底进入的原气逆流接触.吸收。塔顶产物气被收集，塔底废水中含有部分甲烷，故通入闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸罐顶部产物气为与原料气混合吸收，减少损失。 ，塔底废水继续通入解吸塔顶部，解吸塔底部通入空气，两者逆流接触排出废水中的气体，塔顶尾气排空，塔底水排出。一部分返回原水继续参与循环4 。产品气解吸塔闪蒸罐吸收塔沼气水图2.1高压水洗工艺示意图第三章净化设计吸收塔装置图3.1吸收塔装置图3.1显示了吸收塔装置。原水和原气分别从塔顶和塔底进入吸

10、收塔。通过控制水和进气的流量，水可以最充分地吸收二氧化碳；压力过大，会增加水对甲烷的吸收，影响吸收效率。如果压力太小，水对甲烷的吸收将不充分。因此，应通过控制出口气体流量来控制塔的压降，以提高吸收效率。在这个设置中，我使用瓷质鲍尔环作为填充物来填充整个塔。填料塔的应用是增加水与沼气的接触面积，延长水与沼气的接触时间。使用瓷鲍尔环是因为其阻力小、分离效率高、成本相对较低。瓷质鲍尔环已广泛应用于化工、环保等各个行业，瓷质鲍尔环的使用时间比较长。在弥补以往填料不足的基础上生产，可广泛用于吸收塔，是洗涤塔等各种设备中实用可行的材料，对环境污染小。沼气在塔内的吸收过程是当塔底废水通过排料口排出时，由于水

11、向下流动，塔内的产气将部分带出出风口，所以塔底应安装液封装置，保证产品气不外泄影响收率，但同时应控制液封水位高度，防止压缩机由于高水位堵塞进气口，原料气回流损坏。在该塔中，收集来自塔顶的产品气，来自塔底的废水进入闪蒸罐进行进一步处理。3.2 闪蒸罐单元图3.2闪蒸罐设置闪蒸罐利用压力和沸点的变化来实现物质的分离。原料进入闪蒸罐时，先通过减压阀减压，但随着压力的降低，物质的沸点也会降低。温度高于其沸点，发生瞬时气化，实现分离。闪蒸罐是化工行业的常用设备。广泛用于海水净化和干燥。图3.2是一个闪蒸罐装置。由于流出吸收塔装置的废水中含有少量的甲烷，为了防止不必要的浪费，提高生产效率，降低成本，应回收

12、废水中的甲烷。 ，所以吸收塔的废水继续进入闪蒸罐进行闪蒸。通过降低闪蒸罐的压降实现废水中甲烷和水的分离。在这个闪蒸罐中，还需要控制罐压和水位以保证甲烷产量。在该塔中，来自塔顶的产品气与原料气混合后继续参与循环，而来自塔底的废液则进入解吸塔进一步处理。3.3 解吸塔装置解吸塔是分离物质中气相和液相的装置。它通过降低压力来降低气相在液相中的溶解度，从而达到分离的效果。是一种应用广泛的设备，也是一种常用的分离设备。成本低、能耗低，广泛应用于化工分离行业。图3.3显示了解吸塔装置。根据工艺用水量，单向洗涤需要大量的水。因此，为了节约用水成本，实现水的循环利用，需要对废水进行再生处理，所以需要将废水送入

13、解吸塔。解吸。为了加快解吸速度，需要在解吸塔底部通入空气进行解吸。解吸塔的塔压水位控制方式与吸收塔相同，塔顶尾气抽空，塔底部分水与原水混合继续参与循环，另一部分出院。图3.3解吸塔装置第四章 仿真分析4.1 工艺参数在这个设计中，我使用 aspen plus 来计算整个设计。 Aspen plus是用于化工等各个行业的大型过程模拟软件。它是由美国在 1970 年代开发的。广泛应用于化工行业，应具有世界上最完整的物性体系。在设计工艺流程时，使用 aspen plus 可以准确模拟工艺中的各个参数，效率高，应用广泛，是公认的标准大型模拟软件5 。由于CO 2 -CH 4 -H 2 SH 2 O体系

14、的实验难度较大6 ，国外对该实验的报道较少。 aspen plus中有很多模型，在整个过程中我使用NRTL模型进行热力学性质计算。 NRTL（non-random two-liquid）方程是求解理论中的非随机（局部）二液模型方程。对于吸收塔，我选择了radfrac的吸收塔。对于原水流量，我将其设置为 250mol/h，压力设置为 0.5Mp；原料气流量设定为50mol/h，压力设定为0.5Mpa，进料沼气成分为CO2：0.50，CH4：0.499，H2S：0.001；吸收压力0.8Mpa；闪蒸压力为0.5Mpa；以吸收塔为例。首先，塔顶加水，塔底加空气。塔盘数量设置为 10。水从第一个塔盘供

15、给，气体从第十个塔盘供给。塔选用Porcelain Bauer环作为填料，理论塔板高度设置为3.08米，柱压设置为0.8Mpa。4.2 结果讨论实验过程结果1234567H 2 O2500253.7980.0680.157253.7090.068二氧化碳2025036.9146.92929.98711.914第四频道024.95028.60824.0274.5813.658H 2 S00.0500.0600.060.01空气000.18700.187008910111213H 2 O253.6410.443253.19803.798249.4二氧化碳218.07218.0410.032000.

16、031第四频道0.9230.9230000H 2 S0.050.0420.008000.008空气0121.9112.49134.40.18712.302表4.1实验过程计算结果表4.1显示了通过 aspen plus 模拟计算得到的实验数据。从数据图中可以看出，1号线和2号线分别为进水线和进气线，5号线为产气线。模拟装置的计算产率为 96%。气体中的甲烷含量从 0.499 增加到 0.77。第五章自动控制简介5.1 自动控制的设计思路通过使用 aspen plus 模拟计算进料流量、塔压、水位等各种参数的值，利用这些值，设计一个全过程的自动控制系统，大大提高高压的效率。水洗。对于整个过程，我

17、使用西门子PLC可编程控制器来设计整个自动控制系统。在具体PLC编程软件的选择上，我选择西门子S7-200作为编程软件。对于流量、压力、液位等各种参数，具体来说，我使用PID算法进行控制，使用PID控制可以更快、更稳定、更准确地达到参数值，PID控制也称为比例积分微分控制7 。再次在这个过程中，我使用MCGS来监控整个过程，观察系统的运行状态，然后通过PID控制，这是系统可以达到的最稳定的状态。5.2 PLC简介5.2.1 可编程控制器的概念可编程控制器，简称PLC，是一种采用数字运算的电子系统，是专门为工业环境设计的软件。可编程控制器应用广泛，影响很大。是现代工业自动化的主要设备之一。可编程

18、控制器现已广泛应用于自动控制行业的各个领域。可编程控制器是用于编程的软件。用于执行程序密码的操作和控制，执行密码计算和确定等，并通过数字和模拟输入或输出端口控制各种类型的机械。设备或生产工艺。可编程控制器广泛应用于自动化行业。它的计算速度相当快，计算结果准确，而且体积小、重量轻、能耗极低。其在未来工业发展中的应用将会越来越广泛8，随着自动化工业的兴起，可编程控制器将是一个非常有发展前景的控制器。图5.1为可编程控制器的部分结构示意图：1.中央处理器（CPU）中央处理器属于可编程控制器的控制中心，在可编程控制器中起着重要的作用。它接受并存储用户输入的编程和数据，并诊断系统中的语言错误和电源故障。

19、设备扫描输入数据并执行用户指定的逻辑运算等功能。图5.1 PLC 部分的结构2.存储内存用于存储各种系统软件数据；用户程序存储器用于存储PLC用户程序应用程序；内存用于存储系统读入、运行状态等各种数据。3.输入输出接口（I/O模块）PLC的输入输出接口是读取数据和输出数据的接口。4.通讯接口通讯接口是PLC与外部设备进行通讯的接口。通讯接口有多种形式，最基本的是标准串行接口，如UBS、RS-232、RS-422/RS-485等。5. 电源电源是为PLC提供电源的设备，在可编程控制器中起着重要的作用。用于将外部电源转换为PLC部门的CPU、存储器和I/O接口工作所需的直流电源9 。5.2.2 可

20、编程控制器的工作原理图5.2 PLC 程序执行过程如上图5.2所示，可编程控制器通过数据扫描输入数据，输入数据后将数据存入缓存寄存器，然后执行程序，通过读写将数据存入部分缓存寄存器，然后输出存储电器，然后输出终端刷新，然后输出数据。其程序执行过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段：输入处理在输入处理阶段，可编程控制器将所有的输入状态和扫描的数据一次性存储在图像区域的相应单元中。它用于扫描输入的数据。而他输入的数据是一个脉冲信号，所以它的宽度必须大于一个扫描周期，在这种情况下，所有的输入都可以被读取。2) 程序处理在程序处理阶段，PLC始终以自上而下的方式扫描用户程序。在扫描每个梯形图时

21、，总是从梯形图左侧的控制线开始扫描，并且总是按照先左后右、先上后下的顺序对控制线进行逻辑运算。然后根据逻辑运算结果，刷新系统存储区中逻辑线圈的状态；或者刷新I/O印模对应位置的输出线圈；判断是否需要执行程序特殊功能指令。执行用户函数程序时，只有图像区域中输入点的状态和数据不会改变。并且图像区和存储区中的其他数据和状态可能会发生变化。此外，梯形图上方排列的执行结果会作用于以下可能用到的线圈或数据；反之，梯形图下已刷新的逻辑线圈的状态或数据只能在下一个扫描周期使用。当上述程序有效时。输出处理当程序处理阶段结束时，PLC 开始执行输出处理。在输出处理过程中，中央处理器根据图像区域的状态和数据对所有电

22、路进行刷新处理，然后通过相应的输出处理控制相应的外部设备。可编程控制器应被视为整个自动控制系统的核心。它需要完成对外部设备的数据采集、数据处理、数据输出和控制等工作。因此，我们在选择可编程控制器时，需要考虑可编程控制器是否有丰富的语言指令，是否能够及时进行数据处理，是否能够准确地处理数据并将控制信息快速高效地输出到外部设备。因此，根据以上选型条件，我选择西门子PLC S7-200作为我的可编程控制器。 S7-200 PLC具有价格低廉、操作简单、性价比高等优点。它是当今比较适合小型控制系统的软件。西门子PLC可靠性高，对外通讯简单，可扩展性好，覆盖语言指令丰富。可简单地与计算机连接，多自动控制

23、系统可实现检测和控制。5.2.3 PID控制算法在实际的自动控制运行中，PID算法是应用最广泛的算法，对控制流量、压力、温度等都有很好的效果。计算控制量来控制10 。图5.3 PID 控制系统示意图如上图5.3所示为 PID 控制示意图。上述系统主要由被控对象和PID控制组成。作为一种线性控制，它通过设定值r(t)控制偏差e(t)形成实际输出值y(t)，通过线性组合形成比例、积分和微分的控制。量 u(t) 用于控制受控对象。控制器的输入输出关系可描述为：式中：e(t)=r(t)-u(t)，K p为比例放大系数，T i为积分时间常数，T d为微分时间常数。比例 (P) 控制比例控制是让控制系统的

24、偏差信号e(t)与时间成比例响应。一旦系统出现偏差，调节器将立即与系统产生比例控制作用，以减少偏差。虽然比例控制响应很快，但对于某些系统，可能存在一些稳态误差。如果增加比例系数 Kp ，虽然系统的稳态误差减小了，但稳定性可能会变差。积分（一）控制为了消除系统的稳态误差，引入积分作用。为了减少系统误差，保证设定值的无误差设置，假设系统已经处于闭环稳定状态，此时系统输出值与误差量之差为保持固定。由比例积分微分控制公式可知，控制器只有在动态误差e(t)=0时才能输出一个常数。因此，原则上，只要控制系统存在动态误差，积分调节就会生效，直到没有误差，积分效果才会停止。此时，积分调整输出为恒定值。差速器

25、(D) 控制为了提高系统的稳定性和响应速度，引入了微分控制。微分控制可以对反应系统偏差变化因子的大小和偏差变化的方向起到一定的作用，因此可以产生先进的控制效果。直观地说，微分作用是在系统误差形成之前消除误差。因此，微分作用可以提高系统的动态性能。5.3 MCGS 简介5.3.1 MCGS 组态软件概述MCGS组态软件具有动画显示、过程模拟、实时监控等功能，可与可编程控制器通讯，实时监控组态过程。 MCGS拥有庞大的元件库，逐渐成为工业自动化的灵魂11 。5.3.2 MCGS组态软件分析MCGS中文组态软件是用于实现工业过程控制和实时监控的软件。它具有以下功能：动画图像展示：MCGS可以在Win

26、dows环境下使用，使用MCGS提供的组件库进行工艺配置，并利用其编程语言功能连接简单的状态特征参数设置动画，可以做出更加逼真直观的效果。动态显示效果。实时数据库：实时数据库是整个系统运行的核心。可以在过程中进行数据的处理和交换，可以连接设备中的开关、模拟量或新变量。 MCGS将实时数据库视为一个对象，外部设备通过该对象对MCGS进行控制。嵌入式脚本语言：MCGS 有自己的脚本语言。通过使用其嵌入式脚本语言，模拟过程可以达到预期的效果。当某些进程以传统配置方法难以实现的方式显示时，可以使用嵌入式脚本语言来完成。嵌入式脚本语言在形式上看起来有点像 Basic 语言。它的语句编程比较简单，易于实现

27、。开放式设备管理功能12 ：MCGS对设备采用开放式处理结构。实际配置时，可以随时添加设备部件，可以随意添加部件，不用改变之前的天骄部件。整个系统可以充分减少不必要的时间和精力浪费。这种只需要设置单个设备的性能而不改变整个系统进程的优势，为开发者快速开发设备进程和实现设备连接提供了极大的便利。完善的安全机制：MCGS为软件用户提供密码保护，在很大程度上保证了软件的安全性，在一定程度上保护了开发者的重要信息。它为不同的用户设置不同的操作权限。多样化的报警功能：MCGS可以提供多种报警方式，他有多种报警方式和报警程序。并且其报警设置非常简单，报警处理后，用户可以根据需要保存和打印报警过程。报警功能

28、的设置为现场提供了必要的安全保障。多媒体屏幕13 ：MCGS具有设置图像屏幕、生成报表、设置曲线等多种功能，为过程监控和实时掌握过程变化提供了多种便利；通过图像的明暗闪烁来改变图像的动态效果；该过程的动画效果是利用编程语言通过点击有意的图像属性来实现的。建立对象元件库14 ，MCGS拥有庞大的元件对象库，MCGS元件库有开关、电抗器、电机等与化工、电气、冶金等行业相关的元件，涵盖范围广，每个元件属性操作简单，操作要求限制少，易于使用，易于理解。MCGS组态软件功能强大，操作简单，方便易学。通过MCGS组态软件，可以避免复杂的硬件问题，打造安全稳定的组态监控系统。高，具有高度的专业性。MCGS系

29、统有两个部分：运行环境和配置环境15 。配置环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构建自己的应用系统。运行环境是一个独立的系统，运行环境是在已经生成配置环境的条件下进行进程运行的系统。运行环境本身没有任何意义，但是连接数据库后可以实时模拟流程的运行，并且可以实时模拟流程中的每一个细微环节并给出相应的执行解释，完美计算结果。配置结果数据库属于配置环境和运行环境之间的中间环节16 ，它们之间的关系如图5.4所示：图5.4 MCGS 的组成第六章自动控制方案设计在本次设计中，我以原水流量自动控制设计为例，使用西门子s7-200进行编程。 PLC通过模拟量I/O模块实现模拟量与数字量的实数和整数

30、转换，对模拟量进行闭环PID控制。系统的主要任务是实现恒定的管道流量，同时传输和监控运行数据。 PLC的流量控制系统由电动执行器、PLC、流量变送器和开关组成一个闭环调节系统。系统可分为执行机构、信号检测机构、控制机构三部分，分别如下：执行器：执行器是电动阀门，通过电动执行器改变阀门开度，达到控制管道内水流量的目的。信号检测机制：在所有控制过程中，都需要检测水流信号。此时使用流量变送器。流量变送器属于系统的信号检测机构。致给PLC，该信号为模拟信号，在17中致后需要进行模拟和数字的转换。控制机构：信号检测完成后，需要对其进行控制，系统中的控制器和电动执行器是系统的控制机构。控制器是整个流量控制

31、系统的核心。控制器直接采集数据，对数据进行分析，研究出对管道内流量的控制方案，然后将方案传送给电动执行器，然后电动阀给出相应的处理方案动作来控制流量 18 。图 6.1 控制系统流程图如上图所示为水流控制流程图。当水通过管道流到吸收塔时，管道的流量变送器测量水流量，将水流量转换成4-20ma电流信号输入PLC，PLC模拟信号后数字信号通过PID运算转换成数字信号，传送给电动执行机构，由执行机构控制阀门开度，达到控制流量的效果。水流控制过程如下：首先，系统上电后，系统收到中控室的启动信号后，首先打开电动阀门，并根据预先设定的流量确定阀门的开度。但是，当管道中的水流量增加时，流量变送器检测到水流量

32、减少的信号，并将信号致回中央控制室。中控室收到信号后，向电动执行阀发出信号，使阀门打开。电动阀关闭时，流量变小，回到设定值；当水流量变小时，电动阀打开，流量恢复到设定值。6.1 流量PID控制逻辑图流量PID控制程序分为三部分，各部分如下图所示：主程序调用模块如下图所示：图6.2主程序调用模块2、主程序调用子程序0，如下图所示：图6.3主程序调用子程序 0中断子程序模块图6.4中断子程序模块6.1.2 P ID 梯形图主程序部分图 6.5 主程序子程序 SBR_0图 6.6 SBR_0中断程序 INT_0 部分图 6.7中断程序 INT_0 部分6.2 MCGS 设计由于没有实物，无法和我做的

33、PLC通讯，所以我就简单的利用MCGS的动画功能做了一个高压水洗的动画模拟。动画由主界面、液位条形图、实时曲线和报警画面组成。1) 主界面图6.8 MCGS 动画主界面如上图6.8所示是我用MCGS制作的动画的主界面。根据aspen plus的流程，我设计了整个动画流程。三塔液位波动采用以时间为变量的正弦波动，液位控制在20%60%之间。水平条形图图6.9水平条形图如上图6.9所示，是关于各塔的液位变化。液位1为吸收塔液位变化，液位2为解吸塔液位变化，液位3为闪蒸罐液位变化。正在发生。三个条形图都随着相应塔的液位变化而变化。通过观察液位柱状图的变化，可以实时了解各塔的液位变化情况。实时曲线图6

34、.10实时曲线如上图6.10所示，整个工艺流程中塔液位的实时曲线，利用实时曲线可以清晰的观察到塔液位的波动。通过观察实时曲线的波动，我可以实时掌握液位的状态，以便随时应对紧急情况。报警画面图6.11报警画面图6.11为吸收塔液位报警系统。当液位过低时，系统会显示报警。同样，当液位过高时，系统也会提示报警。设置报警系统时，流量变送器用于过程操作，流量开关用于安全联锁。当达到报警液位时，系统进行报警处理，流量开关进行相应的操作。如果由于原因（如相关设备故障等）造成液位持续变化，可进行手动操作，以减少财产损失。同样，在物理操作的情况下，也可以对塔的压力和液体的流量进行报警。通过报警系统可以大大降低设

35、备损坏的风险。综上所述本设计针对高压水洗沼气系统设计开发了一套基于aspen plus和PLC的自动控制系统。通过高压水洗和自动控制，可以最大限度地提高沼气中甲烷的纯度。在实验结果中，甲烷的进料比为 97%。产品气中甲烷含量为77%，原料气中甲烷含量为49.9%，提高了沼气的纯度。使用aspen plus通过不断改变水流量、沼气流量等参数，计算出净化效率最高的水流量、沼气流量等参数。实验结果表明，最高净化率为97%。以水流量调节为例，利用PLC软件中的PID模块设计自动控制程序，以电动执行器作为调节器控制阀门的开度，从而达到调节的效果。水流。这种方法得到的调整效果比较准确，再通过PLC与MCG

36、S的通讯，通过MCGS直观的表达过程。本文的主要工作如下： (1) 使用 aspen plus 设计过程计算最佳吸收参数。 (2)利用Aspen plus模拟的参数，用PLC编程，实现各参数的自动控制。 (3) 使用MCGS设计动画画面，与PLC通讯监控系统。由于这个项目没有实物，所以我设计的自动控制流程还有欠缺，aspen plus的计算结果也欠缺，所以各方面都需要不断的改进和加强。本次设计由于条件限制，没有具体的对象，MCGS软件的设计仅限于动画部分。根据我的实验结果，可以在此设备上进行仿真实验，以测试此工艺设计的准确性。通过这个毕业设计，我从各个方面学到了很多东西。基于我所获得的化学知识，我也学到了很多关于自动化的知识。对自动化的意义和意义有了初步的认识，学会了使用西门子PLC软件。而MCGS软件，这些都为我的毕业打下了坚实的基础。火影忍者这篇毕业论文是在我的导师石平老师的悉心指导下完成的。他严肃的科学态度、严谨的学术精神和卓越的工作作风深深地感染和鼓舞了我。老师不仅在学习上给予我悉心指导，而且在思想和生活上给予我无微不至的关怀。谨向老师表示诚挚和崇高的敬意。还要感谢我的学校导师卢曲亮老师在这次毕业设计中的指导和帮助。感谢东南大学承贤学院师生四年来的关心和鼓励。教师在