毕业设计。课题：基于。。。节能管控系统设计与应用。
系部： 电气工程系。
专业： 电气自动化。
班级： 自动化。
姓名： 学号：
指导老师： 赖永波。
目录。摘要 1
第一章概述 1
1．1 空压机节能管控系统的背景及意义 1
1．2 主要研究内容 2
第二章系统方案总体设计 4
2．1 系统简介 4
2．2 系统架构 5
2．3 本章小结6
第三章上位机监控系统开发 7
3．1 上位机监控系统简介 7
3．2 上位机开发平台 8
3．2．1 上位机软件发展现状 8
3．2．2 intouch功能特点 8
3．3 上位机监控设计 11
3．3 ．1 主界面信息 11
3．3 ．2 用户管理 13
3．3 ．3 系统管理 13
3．3 ．4 供气管理 14
3．3 ．5 报警管理 15
2．4 本章小结16
第四章下位机控制系统开发 17
4．1 下位机控制系统简介 17
4．2 下位机开发平台 17
4．2 ．1下位机开发软件平台 17
4．2 ．2下位机开发硬件平台 18
4．3 下位机控制系统程序设计 19
4．3．1 i/o分配表 19
4．3 ．2 plc硬件组态 21
4．3 ．3 plc程序设计 22
4．4 本章小结23
第五章系统调试 27
5．1 硬件调试 27
5．2 通讯调试 28
5．3下位机调试 29
5．3．1状态转换模块程序调试 29
5．3．2自动控制模块程序调试 31
5．4 本章小结31
结束语 35
致谢 36参考文献 37
摘要。本文主要讲述火力发电厂空压站节能改造，根据火力发电厂的工艺特点及生产技术指标，在满足安全生产的前提下，研发与设计了基于intouch组态控制的空压站节能管控系统。空压站节能管控系统由两部分构成：
一是过程控制级，二是过程监控级，其过程监控级所设计与开发的空压机节能管控系统经调试与测试运行后成功应用于山西宏光发电厂，实现了火力发电厂压缩空气管网的优化控制、运行和管理，达到设计生产指标要求，取得了明显的经济成效。
关键词：空压站，intouch组态，s7-300plc，调试，节能改造。
第一章概述。
1．1 空压机节能管控系统的背景及意义。
气动控制系统是以压缩空气作为工作介质，因此压缩空气的生产成为工业生产中的耗能大户而国内技术在前期没有一个合理的铺垫过程，造成一些企业对压缩空气系统节能改造无从下手，这一问题很快成为一些有实力的节能公司工程师的重要研究课题。综合国内现有情况气动系统节能改造工程师根据自身实际国情制定出适合国内现状的气动系统节能改造方案规划，迫切需求气动系统节能改造工程师在气动领域研究提出高深度的节能改造方案，运用先进控制策略完善整个节能系统改造。
在。山西宏光电厂自建厂以来，一直采用由空压机厂家提供的控制系统，其控制系统功能单一，空压站中各空压机运行处于非智能控制运行模式，空压站中各空压机运行缺乏统一优化管控，空压机群运行效率无法得到保证，工业气动系统的能源效率很低，存在着严重的浪费。
目前山西宏光电厂空压站控制系统是使用英格索兰提供的系统，存在以下几个问题：
1）上位机监控系统界面设计不合理：上位机监控系统界面设计不合理容易导致现场操作人员错误操作。
2）上位机监控系统使用时间较长且未升级系统：上位机监控系统已经运行了近6年，通讯卡未及时更新换代，正在使用的通讯卡厂家已不再生产此款通讯卡。
3）上位机与底层设备交换数据速度慢：由于上位机监控软件版本、通讯卡使用年限久设备的正常使用。
综合宏光电厂空压站控制系统的现状，提出了基于intouch的空压站节能管控系统，解决宏光电厂的空压站优化管理、优化监控。
本设计针对目前多数空压站由于人工管理存在压缩空气供需不匹配的现象而开发一套能够稳定供气压力、匹配现场需求、精细化管理的信息化空压站节能管控系统。该系统具有如下功能：
1）自动控制多台空气压缩机（不同品牌，不同厂家）进行连续稳定的供气，在满足现场的用气需求，同时优化空压机组运行，使其能耗最小化；
2）根据现场实际情况联动控制空压站内干燥机的运行台数，使其匹配空压机的产气量；
4）具有良好的可扩展性，软件的设计适应大型应用需求，适应今后的业务扩展。
5）动态的监控数据画面，集数据点地理分布显示、详细数据调取、动态报警、报警历史与一体，令监控及管理的工作变得及时、直观。
6）集成的监控环境，提供了实时趋势、历史趋势，全方位的满足用户的监控需求。
7）强大的报表系统，支持在excel中组态报表模块。
本文所开发的基于intouch的空压站节能管控系统，利用螺杆式空气压缩机的控制特点和现场实际用气的状况，最小化空压机群的卸载压力、最优化启动空压机、合理搭配空压机开启台数等，以此稳定压缩空气管网的压力，使空压机群能耗最小。应用上位机监控系统能够对空压机群的状态数据进行实时的监测与控制，综合判断目前各种先进控制方法在工业供气系统中的可行性、技术集成性、使用可靠性和系统稳定性，实现电厂对空压机站无人化和管理。这种控制方案合理有效，对空压机系统的后期调试、运行、检查维修提供可靠的处理依据。
山西宏光电厂项目的完成不仅可解决山西宏光电厂生产过程中稳定性和安全性的问题，还可以节省电厂投入成本。
第二章系统方案总体设计。
2．1 系统简介。
随着企业信息化系统和能源管理系统的建设与发展，为了保证终端用气设备的可靠安全运行和产气端的节能运行，需实时监测各厂房使用压缩空气的情况和空压机群的运**况。但是企业许多用气设备是持续使用的，仅靠人工无法对其进行实时监测，因此需要构建空压机群自动化管理系统。空压机群节能监控系统主要满足如下要求：
1）节能降耗提高生产效率。
空压机群节能监控系统可以实现空压机群自动化管理运行，自动调度空压机运行。
用气压力。系统可根据实时数据、历史数据、企业的用气规律等信息，对设备或车间的用气异常进行及时的报警。
4）良好的可扩展性和兼容性。
系统升级和维护方便，无需担心企业后期改造后被监控点增多，信息量加大等情况。为了避免企业机房监控系统的结构复杂性，空压机群节能监控系统与企业信息系统和能源管理系统有较好的兼容性。
监控系统除了可采集、显示、存储和分析远程数据，同时可以发布数据，支持多客户端访问，主要功能如下：
**监测：实时监测空压机所有运行信息，具有超标报警功能。
数据传输：采用rs485总线传输，数据实时上传至监控中心，并利用局域网实现远程客户端访问。
数据存储：上位机监控系统会将统计的数据同步到服务器数据库。
数据显示：数据会以各种形式进行显示，其中实时数据和历史数据会以曲线的形式，也可以为报表的形式。
数据查询：数据能通过选择选项，按时间查询历史数据、曲线等。
数据分析：可自动按时间统计出不同时间段内消耗的压缩空气的累积流量、平均流量、最大流量、最小流量等。
2．2 系统架构。
本文设计的空压站节能管控系统可以分为现场层、控制层、应用层。porfibus技术作为现场层的主要通讯技术，运用porfibus技术连接现场的空压机、传感器和气动阀等执行器，如图2-1所示。
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