《海水淡化装置控制系统的设计解析(DOC 39页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海水淡化装置控制系统的设计解析(DOC 39页)（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 江阴职业技术学院毕业设计说明书课 题： 海水淡化装置控制系统的设计 子课题: 同课题学生姓名: 专 业 机电一体化技术 学生姓名 班 组 11机电（2） 学 号 指导教师 完成日期 2013-11-12 III海水淡化装置控制系统的设计摘 要海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术，海水资源较多，淡化海水能够使淡水总量有所增加，而且受时空和气候的影响较小，生产出的淡水水质比较好、价格也可被广大群众接受，能够满足我国沿海的居民日常饮水和工业用水的稳定需求。本文主要介绍了利用PLC控制海水反渗透淡化装置，实现海水的自动补给、沉淀、去污、多组过滤膜的清洗、淡水储备和排放等过程，并利用组态软件设计人机
2、界面，对处理过程监测和控制。该设计是以西门子S7-200系列的PLC为核心来实现海水淡化的处理过程，包括自动 、手动两种运行模式。上位机采用了MCGS组态软件完成监控界面的设计，以动画方式显示控制设备的状态，并实现参数设定、修改、显示等功能，并对系统出现的故障进行实时报警。下位机利用PLC编程实现过程控制。设计系统将硬件和软件结合，并通过调试运行验证，实现了海水淡化的基本功能要求。关键词：海水淡化 反渗透 PLC组态Design of Seawater Desalination ControlABSTRACTDesalination is to achieve incremental wate
3、r use open source technology, marine resources are more able to make the total volume of fresh seawater desalination has increased, but less time and space and climate to produce fresh water quality is good, the price can also be the masses to accept , to meet Chinas coastal residents daily drinking
4、 water and industrial water steady demand .This paper describes the use of PLC control seawater reverse osmosis desalination unit , to achieve automatic supply of seawater , sediment , decontamination, multiple filtration membrane cleaning , fresh water reserves and emissions and other processes , a
5、nd use configuration software design interface, for processing process monitoring and control. The design is based on Siemens S7-200 series PLC as the core to achieve the desalination process , including automatic or manual operation mode. PC Configuration software uses to complete monitoring interf
6、ace designed to display animated control status of the device and to achieve parameter setting , modify, display and other functions , and system failures in real-time alarm . Lower machine process control using PLC programming . The system hardware and software design combined and verified through
7、commissioning to achieve the desalination of the basic functional requirements.Key Words: Seawater Desalination; Reverse Osmosis; PLC; ConfigurationI江阴职业技术学院毕业设计说明书目录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论 11.1本课题的研究背景及意义11.2本课题国内外研究概况1第二章 方案设计32.1工艺流程介绍32.2电气控制要求6第三章 硬件设计83.1 PLC简介83.2主电路设计93.3 PLC的硬件设计93.4 I/O分配表123
8、.5PLC外部接线图设计14第四章 PLC程序设计154.1 顺序功能图设计154.2 梯形图设计15第五章 系统调试185.1 PLC调试185.2组态界面调试18结 束 语21致 谢22参考文献23附 录24附录1海水淡化装置PLC梯形24附录2 海水淡化装置主电路电气原理图29附录3 海水淡化装置控制电路电气原理图30附录4 海水淡化装置PLC外部接线图32江阴职业技术学院毕业设计说明书第一章 绪论1.1本课题的研究背景及意义以目前全球的经济发展状况来看，全面协调可持续发展战略是本世纪经济发展的核心所在。由于长期的能耗经济存在，加上我国水资源存储量本来就少，我国的淡水资源越来越少。水资源
9、正在威胁着我国的经济发展，由此看来，淡水资源的问题迫在眉睫。21世纪初，新水价机制向着市场经济的方向迈进，21世纪，水经济将成为中国的热点。这就意味着；水经济是水管理体制的一大改革也是中国突破水资源应用技术限制的标志。面对新的挑战与新的机遇，我国各行各业充分发挥其作用。本课题结合了中国经济发展现状与特点，针对我国国情提出一种将已成熟的能源、水业、盐业三个业行业有机结合起来，是一种三位一体的科学生产结构。技术拟应用的范围主要涉及沿海与海岛区域，同时也适用于苦咸水地区。1.2本课题国内外研究概况1、国外海水淡化状况：当今，科学技术发展迅猛，外国海水淡化规模越来越大，多级闪蒸、多效蒸馏、反渗透法生产
10、淡水的日产量从一开始的数百立方到现在已达数十万立方。据报道，在沙特阿拉伯建的多级闪蒸海水淡化厂是全球最大的，平均每日可产淡水46万立方；塔维拉酋长国建有全球最大低温多效海水淡化厂，平均每日可生产淡水量达24万立方，建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂是全球最大的反渗透海水淡化厂，平均每日产水量达33万立方。此外，阿联酋富查伊拉海水淡化厂是全球最大利用热膜联产海水淡化技术的海水淡化厂，日发电量达656兆瓦 ，日产淡达45.4万立方，其中，MSF技术日产水量有28.4万立方，反渗透技术日生产淡水17万立方。因海水淡化技术日益成熟，国际上光伏发电、水力发电技术不断提高，各国家的经济水平不
11、断改善，生产力越来越强，海水淡化装置技术含量越来越高，成本越来越低，海水淡化的成本也越来越低。用海水淡化得到的淡水已经走向了市场。2、我国海水淡化的现状：海水淡化技术在我国的起步较早，全国在1967年1969年组织过关于海水淡化的会战，于此同时还对利用反渗透、电渗析和蒸馏等不同的海水淡化技术进行了研究。因南海海域国防需要，我国于1981年在西沙利用电渗析法建造了日产淡水200m3/d的海水淡化装置，解决了当时的国防需要。1997年-2000年我国海水淡化技术显著提高，用反渗透淡化法实现了日产淡化水500立方到1000立方的跨越。2003年，短短三年，我国在山东荣成利用反渗透海水淡化法建成日产5
12、000立方的海水淡化装置。2004年，青岛的黄岛电厂利用低温多效海水淡化技术建成日产3000立方的示范工程。经过40余年的开发和研究，我国的海水淡化技术日益成熟，已经具备了大规模投入生产的能力。据统计，到2006年6月，我国已经建成并且投入生产的大规模海水淡化装置4l套，可实现日产淡水41万立方。目前，低温多效蒸馏法和反渗透法是我国主要使用的海水淡化方法，产水量占到总产水量的95%蒸馏法约占5%，其他不足1%。随着变频控制等技术的发展与应用，海水淡化装置的能耗越来越小，成本越来越低。我国自行研究、开发用于预处理的超滤或微滤技术，在杭州建了反渗透技术的复合膜生产线，基本实现了国产化。从1958年
13、开始，我国就从电渗析技术开始研究海水淡化，并逐渐过渡到蒸馏技术和反渗透技术。据不完全统计，在我国沿海地区已经建成了利用电渗析技术淡化海水的装置设备13套，每日可产淡水达1500吨。此外，西北地区叶建成了小规模的海水淡化装置20多套，电渗析技术淡化海水、碱水引用的领域还非常小仅有8%，所以还存在着非常大的潜力。近10年，因反渗透技术的成熟与推广，目前的大多设备采用了反渗透技术。现在在国内，研制和开发反渗透技术的单位有40余所，制造生产海水淡化装置的厂家和企业有600多家。可以说，反渗透海水淡化技术在我国得到了良好的应用。0第二章 方案设计2.1工艺流程介绍1、海水淡化原理的流程海水提升泵石英砂过
14、滤陶瓷膜过滤活性炭过滤UF超滤能量膜过滤保安滤过滤增压泵一级反渗透二级增压泵二级反渗透生活用淡水弱碱性过滤饮用淡水。 2、海水淡化装置的工艺流程图如下：图2-1 反渗透海水淡化工艺流程图3、主要设备功能：（1）海水提升泵：根据后级的需求将海水从海里或海水水箱中抽出，其工作压力为0.3Mpa，流量根据海水淡化设备的日产淡水量决定。（2）浊度过滤器：设计参数：进水浊度低于150Um，出水浊度5Um，将流经海水中可视的悬浮物、絮状物、海藻、泥沙及不可视的明胶体进行有效吸附，过滤，降低浊度，使进口海水满足系统进水技术要求。（3）活性碳过滤器：采用水处理专用果壳活性碳，对流经海水中的有机物，色度，气味，重金属离子等有害物质进行有效吸附。（4）UF超虑过滤器：采用聚丙烯中空纤维膜（内压式）其有效截留孔径为0.10.01um，对流经海水中的微生物及大于该孔径的各类分子团截留。（5）自制海水专用滤芯：采用专用技术自制，对流经海水中的重金属分子进行有效清楚，对钙镁离子、大分子团进行分离，防止系统结垢，降低和中和水中有害物质，使水分子小型化，打断原有分子链，加强膜的渗透率，降低膜压，防止结垢物质的形成，从而更大的提高后级系统的寿命。（6）高压泵：采用注赛式高压泵，泵体材料为316L。其工作压力为5.56Mp
