循环冷却水臭氧处理工艺测控系统的研究

发布时间：2017-06-25 09:10

  本文关键词：循环冷却水臭氧处理工艺测控系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文针对国内循环冷却水臭氧处理工艺过程自动化程度低,很难实现闭环控制,造成水处理效果不明显或资源浪费等问题,在分析了循环冷却水臭氧处理过程机理特性及工艺流程的基础上,提出了循环冷却水臭氧处理工艺过程测控系统的整体设计方案,采用PLC+HMI组成的测控系统,实现了循环水臭氧处理过程中各个关键工艺参数的测控。主要研究内容如下：(1)结合臭氧氧化法处理冷却水机理及其工艺特点的基础上,对循环冷却水臭氧处理工艺进行了改进。在此基础上详细分析了该工艺过程中存在的主要控制问题,给出了整个测控系统的总体结构及其功能模块设计。(2)在进行大量试验研究后,选用氧化还原电位法(Oxidation Reduction Potential,ORP)作为本文工艺过程测控参数的测量方法。根据本文工艺的特点及控制要求,提出了两点ORP测量方法,一点用于监测臭氧水溶液的氧化能力的大小,另一点用于监测循环水中有机物的降解程度,充分利用了ORP法的检测特性。在此基础上,设计完成了基于两点ORP测量值的双回路闭环控制策略,即基于改进的Bang-Bang控制的臭氧投量控制回路和N点离散型阀门开度控制回路。(3)分析工艺控制要求,建立了基于S7-200 SMART系列PLC和SMART LINE1000IE触摸屏的循环水臭氧处理测控系统的硬件结构。采用逻辑流程图法和模块设计相结合完成了测控系统PLC控制程序的设计。根据循环水臭氧处理工艺,结合PLC控制程序,设计了人机交互界面,利用触摸屏代替了一般控制系统中的指示灯、开关按钮、仪表显示器等。(4)完成了循环冷却水臭氧处理工艺测控系统的现场安装调试,通过大量实验对系统的有效性进行了验证。
【关键词】：循环水处理 测控系统 ORP PLC 触摸屏
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ085.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 水处理工业过程控制技术的发展9-10
• 1.3 循环冷却水臭氧处理工艺国内外发展状况与存在的问题10-12
• 1.3.1 循环冷却水臭氧处理工艺国内外发展状况10-11
• 1.3.2 循环冷却水臭氧处理工艺存在的问题11-12
• 1.4 本文的选题及研究内容12-14
• 2 循环冷却水臭氧处理工艺过程测控系统设计14-21
• 2.1 循环冷却水臭氧处理工艺流程及特点14-17
• 2.1.1 循环冷却水臭氧处理工艺流程简介15-17
• 2.1.2 循环冷却水臭氧处理工艺的主要控制问题17
• 2.2 循环冷却水臭氧处理工艺测控系统设计17-20
• 2.2.1 基本设计原则18
• 2.2.2 总体结构设计18-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 基于两点ORP值循环冷却水臭氧处理双回路控制的研究21-30
• 3.1 基于两点ORP值循环冷却水臭氧处理双回路控制过程的研究21-25
• 3.1.1 ORP值与水溶臭氧浓度的函数关系21-23
• 3.1.2 两点ORP测量的目的和意义23-24
• 3.1.3 基于两点ORP值循环冷却水臭氧处理双回路控制流程简介24-25
• 3.2 基于两点ORP值循环冷却水臭氧处理双回路控制算法的研究25-29
• 3.2.1 臭氧投量控制算法的研究25-28
• 3.2.2 阀门开度控制算法的研究28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 4 测控系统的工业化实现30-51
• 4.1 工业化实现技术30-31
• 4.2 控制系统的设计要求31-32
• 4.3 测控系统的硬件设计32-34
• 4.3.1 测控系统的硬件结构32-33
• 4.3.2 主要硬件配置33-34
• 4.4 测控系统软件设计34-46
• 4.4.1 主要控制单元的PLC软件设计34-42
• 4.4.2 人机交互界面设计42-46
• 4.5 现场调试和实验运行状况46-50
• 4.6 本章小结50-51
• 结论51-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况56-57
• 致谢57-58

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