煤层气是一种实用型、经济型、环保型的新能源,它的综合开发利用将为国民经济建设和能源结构调整发挥巨大的作用。伴随着中国电力能源需求的不断扩大,利用煤层气发电越来越引起人们的广泛关注。在煤层气发电过程中,需要对诸多参数(如煤层气温度、煤层气压力、煤层气浓度、发电机转速等)进行监测和控制。对于这些被控量必须采用安全可靠的方法进行检测和控制以确保系统稳定安全运行。为了充分发挥能源效能、减轻工人劳动强度、提高企业信息化管理水平,设计一套安全、可靠、有效的系统来实现煤层气发电生产的自动监控势在必行。本文以某煤层气发电站为研究对象,研究设计了一种基于S7-300 PLC的煤层气发电生产过程监控系统,在各种检测传感器的配合下实现了对煤层气发电过程的实时监控。论文首先介绍了课题研究的背景和意义,详细阐述了煤层气发电的生产工艺流程和设备选型。针对实际设备情况和工艺流程的要求,对控制系统的硬件和软件配置进行了研究和选择,本着安全、可靠、先进、经济、实用、开放性好的原则,采用SIEMENS S7-300 PLC为核心控制器,运用软冗余方案,结合PROFIBUS-DP现场总线技术,将现场所有控制设备构建为小型集散监控系统。针对煤层气发电生产工艺的特点,着重阐述了煤层气主管道输送阶段和煤层气发电机组监控系统的设计。煤层气主管道输送阶段的核心是煤层气在该阶段的压力调节,本文采用PID控制方式通过变频器来实现对增压风机的控制从而实现主管道煤层气压力的调节。煤层气发电机组监控系统实现了模拟量参数的采集、处理及发电机组转速的控制。考虑煤层气发电生产的安全、稳定性,采取了一系列安全保护措施,使煤层气发电系统能够安全运行。另外,本文还通过S7-PLCSIM仿真工具对煤层气主管道输送阶段和煤层气发电机组系统的顺序控制进行了模拟仿真,结果表明顺序控制的设计是正确可行的。