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借助其Kompoferm系統，Eggersmann集團開發出一種通過干發酵工藝從有機廢物和秸稈中提取天然氣的方法。該模塊化的系統非常靈活，能夠在20個工作日內組裝成功。系統的結構為標準化設計，采用改進后的標準海運集裝箱，進而能夠實現快速安裝和調試。由于沼氣生產自然會帶來防爆保護的問題，安全事宜成為系統規劃的重中之重。在自動化層面以及所有的防爆與非防爆領域，Eggersmann集團采用了WAGO-I/O-SYSTEM 750系列。

該系統制造于德國巴特恩豪森，因具有高度的可靠性以及較低的投資和運營成本而贏得贊譽。事實上，它所消耗的能源僅僅是其所生產能源的零頭。此外，高效的干發酵工藝也會產生殘余物，由于其結構特性和較低的含水量，這些殘余物可進一步加工成高品質的堆肥。“我把它們作為肥料,用來改良土壤,“Volker Niederfranke指出。他是Eggersmann工廠電氣工程部經理，同時也是個業余農民。

在Eggersmann看來，公司的干發酵工藝遙居業界前沿。其客戶包括肥料生產和垃圾處理工廠。“原材料是現成的,無需進行特殊栽培。這正是讓此工藝變得有趣的地方，”Niederfranke解釋道。沼氣系統的補給不是來自可耕地，而是來源于有機廢物收納箱或是維護花園、停車場、墓地以及綠化帶而積累的有機生物量。

高效地使用沼氣

“系統的使用者希望盡可能高效地從有機廢物中生產出可再生能源。因此我們在過程層面實現了高度的自動化，盡可能減少人工操作，”Eggersmann公司電氣工程設計與自動化技術部門的Ralf Schr?der解釋道。他認為這種做法符合公司現行的市場策略。過程本身在精確的控制下運行，與此同時，輪式裝載機在現場完成干發酵罐的上料和卸料。為了使這種方式對廢料產出量比較小的地方企業也能創造經濟效益，Eggersmann公司于2007年開發出Smartferm。該緊湊型的系統僅有4個發酵罐,且與熱電聯產設備(CHP)相結合，實現熱力和電力的分布式、本地化生產。

在Eggersmann公司，WAGO-I/O-SYSTEM750系列主要用來收集與中央控制系統和安全PLC通信密切的Ex i信號。這樣的技術是必需的，因為系統即使出現故障，仍可以得到持續監測。“在沼氣系統中，甲烷（CH4）始終是關注焦點，”Schr?der解釋道。如果某個位置的甲烷濃度上升，例如在管道內，就很容易出現爆炸性混合氣體，當甲烷傳感器檢測到這種氣體，會在評估后將情況報告給安全控制器。安全控制器會啟動指定的預防措施，如在受影響的區域強制通風或者斷開傳感器和執行器的供電。

■安全可靠的過程監控

這樣刻意地斷電固然可以徹底消滅著火源，但也意味著無法對系統進行監測了。而且顯而易見的是，即使是用PLC也不能讓細菌的生物過程停止。“因此我們不能只是簡單的將整個系統斷開，那樣就無法獲知生物過程進展到何種階段了，”Schr?der在比劃專門放置的ATEX開關柜時解釋道。這些分布式控制柜內安裝了遍布整個系統的WAGO-I/O-Ex控制組件。

在這種情況下，WAGO-I/O-SYSTEM750系列在這個重要的測量與控制技術系統中起著核心作用。當沒有防爆保護的組件可靠斷電后，帶有相應ATEX本安型保護的系統仍繼續運行。為了防止不同的要求導致多種自動化系統，WAGO用WAGO-I/OSYSTEM750系列提供了解決方案，在這個方案中，防爆與非防爆I/O模塊可以安裝在同一個節點內。雖然在節點內可以通過外殼顏色對兩種I/O類型加以區分，但它們的功能原理其實是一樣的。

始終使用一個平臺

基于這種結構原理，WAGO-I/O-SYSTEM750系列能夠在單個設備平臺上實現連續工作。這同樣適用于軟件工具的應用。藍色本安型防爆I/O模塊適用于防爆0區、1區和2區的所有傳感器和執行器。從設計到調試，這種應用方式為機械和系統組裝帶來了諸多好處。

由于用戶已經熟悉了這個系統，他們可以借助自己掌握的知識實現一些帶有防爆保護的簡單應用。然而，一個國家在某些生產過程中使用的解決方案，也許在另一個國家就不適用，目前，諸如此類的情況在國際市場上并不少見。對此，由于WAGO-I/O-SYSTEM 750系列具有良好的一致性，用戶無需重新設計一整套系統，而只是更換相應組件即可。這種靈活性確保機器和系統可以很容易地適應不同市場環境和國家規定，從而通過縮短工程時間和加快交貨速度來提高競爭力。

■更好地控制系統

此外，由于使用的是一套控制系統，因此可以更深入地查看細節。“我們要對所使用的產品進行控制。它們必須是成熟的產品，因為我們要出口許多系統，”Niederfranke強調道。“對我們而言，技術的可靠性是重中之重，”Schr?der總結說。對Eggersmann來說，有像WAGO這樣的跨國供應商也是非常有利的，因為可以快速的就地獲得備件。

然而，自動化專業技術仍歸Eggersmann公司所有。“沼氣系統是高度專業的過程控制系統。一旦出現故障，就需對整個流程進行徹底分析，”Niederfranke解釋說，并提及了遠動控制器在沼氣系統中的廣泛應用。“我們使用遠動控制器，主要是為了排除故障，”他補充道。為此，WAGO提供了符合IEC 60870和IEC61850的標準通信協議。在防爆保護區域，獨立于現場總線的控制系統出類拔萃，因為它不僅外形緊湊，還可依據IEC 61131-3標準自由編程。此外，它可以靈活地適于多種應用，并支持開放式通信協議。所有組件都帶有WAGO高氣密性、免維護、抗振動的彈簧夾持單元，大大提高了系統的可用性。

文：Konstantinos Chatzis,WAGO

圖: WAGO