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
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
I
Design of Seawater Desalination Control
ABSTRACT
Desalination is to achieve incremental water 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 China's coastal residents daily drinking 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 , and 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 interface 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 commissioning to achieve the desalination of the basic functional requirements.
Key Words: Seawater Desalination; Reverse Osmosis; PLC; Configuration
II
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目录
摘 要 ........................................................................................................................... I ABSTRACT ...................................................................................................................... II 第一章 绪论 ............................................................................................................ 1
1.1本课题的研究背景及意义 .................................................................................................. 1 1.2本课题国内外研究概况 ...................................................................................................... 1
第二章 方案设计 ........................................................................................................ 3
2.1工艺流程介绍 ...................................................................................................................... 3 2.2电气控制要求 ...................................................................................................................... 6
第三章 硬件设计 ........................................................................................................ 8
3.1 PLC简介 .............................................................................................................................. 8 3.2主电路设计 .......................................................................................................................... 9 3.3 PLC的硬件设计 .................................................................................................................. 9 3.4 I/O分配表 .......................................................................................................................... 12 3.5PLC外部接线图设计 ......................................................................................................... 14
第四章 PLC程序设计 ................................................................................................15
4.1 顺序功能图设计 ............................................................................................................... 15 4.2 梯形图设计 ....................................................................................................................... 15
第五章 系统调试 .......................................................................................................18
5.1 PLC调试 ............................................................................................................................ 18 5.2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
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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；水经济是水管理的一大改革也是中国突破水资源应用技术的标志。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。
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第一章 绪论
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5000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。
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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0.1—0.01um，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
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第二章 方案设计
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5.5—6Mpa，流量根据海水淡化设备的日产淡水量决定。
（7）一级反渗透：采用上线35000PPm，反渗透膜分离技术进行海水淡化脱盐，具体品牌有：陶氏、海德能、东丽、东世韩、该工艺是迄今为止国际上公认的最先进的海水淡化技术。
（8）增压泵：为了给二级反渗透提供工作流量与压力。
（9）二级反渗透：采用上线2000ppm、反渗透膜分离技术进行淡水淡化二次脱微量盐，具体品牌有：陶氏、海德能、东丽、东世韩、国产膜南方汇通等、使水质进一步的净化，该级出来的水可以达到桶装水的标准，该工艺是迄今为止国际上公认的最先进的海水净化技术。
（10）弱碱性过滤器：他可以将带有微量酸性物质的水，净化为弱碱性负电位水，去除酸性物质，使生饮水质量更加一步提高，符合弱碱性水质标准。
4、结构及名称：
图2-2、超滤组、RO一级膜、二级RO膜
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图2-3安全阀排除口、高压柱塞泵排水口
图2-4二级增压泵
图2-5自制过滤器、超滤排污阀
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第二章 方案设计
2.2电气控制要求
1、手动调试：
开机操作：接通系统主电源及控制电源检查按钮SB1，若按钮SB1处于凹陷状态即为手动状态，若按钮SB1处于凸起状态则按下按钮SB1启动手动状态，按下按钮SB9手动启动提升泵M1，紧接着按下按钮SB12启动杀菌消毒系统，当保安滤过滤器出口有压力时，按下按钮SB10手动启动高压泵M2和能量泵M3，观察一段时间按下按钮SB11手动启动增压泵M4。 2、停机操作：
按下按钮SB11,手动停止增压泵M4，当增压泵出口处压力下降到1/2时，按下按钮SB10，手动停止高压泵M2 、能量泵M3和增压泵M4 ，当高压泵M2出口压力下降到1/2时，按下按钮SB9和SB12，手动停止提升泵M1和杀菌消毒系统，若需清洗设备，清洗石英砂过滤器则按下按钮SB3，清洗陶瓷膜过滤器则按下按钮SB4，清洗活性炭过滤器则按下按钮SB5，清洗UF超滤膜过滤器则按下按钮SB6，清洗能量膜则按下按钮SB7，清洗保滤过滤器则按下按钮SB8，若遇紧急状况需要紧急停止，按下急停按钮SB12 (注：急停对设备有一定损害)。 3、自动运行：
开机接通设备电源，检查按钮SB1，若按钮SB1处于凸起状态即为自动状态，若按钮SB1处于凹陷状态则按下按钮SB1此时系统进入自动运行模式，再按下按钮SB2，系统开始自动运行，系统自动检查各水池和储水罐液位状态和出口压力是否正常，若正常，通过使继电器得电使提升泵M1开启，10S后杀菌消毒系统（药水泵M6和紫外线）启动，20S后高压泵M2、能量泵M3和增压泵M4开启，系统开始淡化海水，当生活储水罐满，生活水上限液位传感器工作，系统通过关闭生活进水阀YV13停止向生活储水罐加水并报警，此时报警器HA1得电报警，当直饮水灌满，直饮水上限液位传感器工作，系统关闭直饮水进水阀YV14，停止向直饮水出水储水箱加水，并接通报警器HA3进行报警。当海水池水位达到上限时，系统进行报警。 4、自动停止：
当生活水和直饮水水箱都满后，延时10S，系统首先断开增压泵M4，10S后断开高压泵M2、能量泵M3，10S后再断开提升泵M1。
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5、自动反冲洗：
设备运行48小时以上，自动顺序停止，然后进行反冲洗，首先关闭所有进水阀，包括石英砂过滤器进水阀YV1、陶瓷膜过滤器进水阀YV3、活性炭进水阀YV5、UF超滤膜进水阀YV7、能量膜进水阀YV9、保安滤进水阀YV11，10S后KM5得电反冲洗泵启动，保安滤冲洗阀YV12得电，进行保安滤反冲洗，冲洗60S，关闭阀YV12、打开能量膜冲洗阀YV10，冲洗60S，关闭YV10，打开UF超滤膜冲洗阀YV8，冲洗60S，关闭YV8，打开活性炭冲洗阀YV6，冲洗60S，关闭阀YV6，打开陶瓷膜冲洗阀YV4，冲洗60S，关闭阀YV4，打开石英砂冲洗阀YV2，冲洗60S，关闭YV2，系统冲洗进入自动运行状态。
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第三章 硬件设计
第三章 硬件设计
3.1 PLC简介
可编程序控制器（Programmable Controller）简称PLC或PC。PLC是通用的自动化控制装置的一种。它将计算机技术和传统的现代继电器控制技术、通信技术融为一体，专门为工业控制而设计，具有功能性强、可靠性高、体积小、重量轻、变成简单方便等优点。因此，PLC在工业控制方面得到极其广泛的应用。目前，PLC技术、CAD/CAM技术和机器人技术已经发展成为现代工业自动化的三大支柱。
可编程序控制器的特点： 1、可靠性高、抗干扰能力强
可编程序控制器采用滤波、屏蔽、集中采样、集中输出光电隔离、等一系列软、硬件抗干扰措施，使其抗干扰、适应环境的能力大大提高，一般而言，平均无故障运行时间都在10万小时以上，而且，可编程序控制器具有良好完善的自我诊断功能，查找和判断故障迅速准确。 2、编程直观简单
可编程序控制器的应用是面向用户和市场，考虑到多数电气技术人员熟悉电气控制电路，所以它并没有采用微机控制中常用的抽象语言（如汇编语言），而是主要采用一种与电气控制电路相似度很高、形象直观易学易懂的图形语言——梯形图。 3、适应性好
可编程序控制器是通过用户程序实现相应控制功能的，若控制要求发生变化，只需变化用户程序即可，外部的硬件接线并不需要太大更改。PLC产品已经逐渐的标准化、模块化，能偶灵活组成功能不同、大小不同的控制系统，所以其适应性非常强。 4、功能强
可编程序控制器采用微处理技术，运行速度极快，同时控制的准确性高，不光有电气控制电路有的顺序控制、逻辑控制、定时、计数等功能，在一些较高级别的可编程序控制器上还能实现D/A、A/D转换及PID调节，实现过程控制。PLC有着通信联网功能，用户可以不在现场进行控制和监控。
5、重量轻、体积小、功耗低、环境适应能力强
可编程序控制器采用大规模集成电路，所以00体积小、重量轻。功耗小。因其抗干
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扰能力强、环境适应能力强且可靠性高，所以可编程序控制器可在一些高温、粉尘、震动、强磁场等恶劣环境中使用，且能够与强电电路直接相连。体积小可嵌入特点，使其广泛应用于机电一体化设备的控制系统中。
3.2主电路设计
根据设备工作要求，要实现6个电动机的控制，主电路如图3-1所示。
图3-1主电路电气原理图
其中，QF1是主电路的三相电源开关，主要控制主电路的电源通断；QF2控制PLC的24V电源通断；FU为电路的熔断器，起到电路短路保护的作用；KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7分别控制提升泵、高压泵、能量泵、增压泵、冲洗泵、消毒泵、紫外线的通断；FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6为热继电器，起到电动机长期过载保护的作用；M1、M2、M3、M4、M5、M6等分别代表取水泵、增压泵等电动机；RQ1、RQ2为软启动器，用于功率较大、启动时对电路冲击较大的电动机启动；TC为AC 220V / DC 24V变压器，为液位传感器及中间继电器提供24V电源。
3.3 PLC的硬件设计
1、PLC的选型
本次系统设计选用的是西门子公司的S7-200系列的PLC。由于本设计系统有12个输入和16个输出，故CPU型号选用CPU226，如图3-2所示。该CPU模块共有24个输入
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第三章 硬件设计
16个输出，用户程序区存储容量为4096字，用户数据区存储容量为2560字，用户存储器类型EEPROM，能够满足设计的要求。
图3-2 CPU 226AC/DC (6ES 7216--2BD23--0XB0)
2、软启动器的选择
设备要求在整个启动过程中实现无冲击而平滑的启动电机，考虑到高压泵和增压泵的启动和停止时电流过大，为了减小感应电流对电路的冲击、保护电路和电机，在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，采用如图所示的SS2系列软启动器满足设备启动要求。
图3-3 AT250QH80型耐腐蚀海水泵
3、接触器的选型
根据设备特点和及要求，选用交流接触器，间接控制6个水泵的运行。已知电路中6个泵中的最大功率的额定电流为80A，所以选用如图所示型号为CJT1-80A交流接触器
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图3-4 CJT1-80A接触器
4、电磁阀的选型
通过查询相关资料，选用的电磁阀型号如下：高压泵控制电磁阀（SV03、SV04）选用型号为DN80常闭电磁阀。其中，DN80表示液动、内螺纹连接，阀瓣密封面材料为橡胶，阀座密封面材料为衬胶，公称压力为10公斤/平方厘米，公称口径为80mm的铁制蝶阀。反冲洗电磁阀(SV05、SV05)选用DN65常闭电磁阀。其它控制电磁阀均选用DN20常闭电磁阀。
5、液位传感器的选型
根据海水淡化装置的工作环境及控制要求，选用广东省佛山市顺德区宝智电子科技有限公司生产的BZ2400系列电子式液位开关，此液位开关耐污、耐倾摇、耐弱酸碱盐，不怕磁场影响、不怕金属体影响、不怕水压变化影响、不怕光线影响，无盲区，外部无机械可动部件，不怕漂浮物的影响。该传感器通过内置电子探头对所处环境中的水位进行检测，通过水位检测专用芯片对检测到的信号采集并处理,当被测液体接近传感器时，芯片输出高电平或低电，通过配合使用PLC或水位控制器，可实现水位控制的半自动或全自动。
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第三章 硬件设计
图3-5 电子式液位传感器
3.4 I/O分配表
设计选用的PLC是西门子S7-200 CPU226，故I/0地址分配表如表3-1所示。
表3-1 I/0地址分配表
输入 输出 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0 I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 名称 作用 输入按钮SB1 手动/自动选择 按钮SB2 启动 按钮SB3 手动清洗石英砂过滤器 按钮SB4 手动清洗陶瓷膜过滤器 按钮SB5 手动清洗活性炭过滤器 按钮SB6 手动清洗UF超滤膜过滤器 按钮SB7 手动清洗能量膜过滤器 按钮SB8 手动清洗保安滤过滤器 按钮SB9 手动开启提升泵 按钮SB10 手动开启高压泵 按钮SB11 手动开启能量泵 按钮SB12 手动开启增压泵 按钮SB13 手动开启冲洗泵 按钮SB14 手动开启消毒泵 按钮SB15 手动开启紫外线 按钮SB16 手动开启生活水 按钮SB17 手动开启直饮水 按钮SB18 正常停止（自动） 急停按钮SB19 急停 液位接近开关SQ1 海水池低位 液位接近开关SQ2 生活水箱高位 - 12 -
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续表3-1
输入输出 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 I2.5 I2.6 I2.7 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 液位接近开关SQ3 液位接近开关SQ4 液位接近开关SQ5 KA1 KA2 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 KA9 KA10 KA11 KA12 KA13 KA14 KA15 KA16
生活水箱低位 直饮水箱高位 直饮水箱低位 提升泵运行控制 高压泵运行控制 能量泵控制 增压泵控制 冲洗泵控制 消毒泵控制 紫外线控制 石英砂反冲洗控制 陶瓷膜反冲洗控制 活性炭反冲洗控制 UF超滤膜反冲洗控制 能量膜反冲洗控制 保安滤反冲洗控制 生活水进水控制 直饮水进水控制 自动运行开启工作阀
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第三章 硬件设计
外部接线图设计
图3-5 PLC外部接线图
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3.5PLC
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第四章 PLC程序设计
根据此设计项目的设计特点，结合西门子S7-200PLC的程序语言，优先采用简单易懂、方便快捷、修改容易梯形图法编程，使用STEP 7-MicroWIN V4.0编程软件进行编程，以方便通讯与调试。
4.1 顺序功能图设计
根据此设备的控制要求，结合安全生产要求，设计顺序功能图如图4-1所示，以方便编写PLC梯形图。
图4-1 顺序功能图
4.2 梯形图设计
1、手动与自动选择程序设计：
根据海水淡化装置的控制要求，设备要求要求可自动运行，初次使用设备要使用手动控制进行系统调试和相关数据记录，当系统出现故障时也可手动操作来检查故障和运行，所以PLC内部的程序分为手动和自动两部分，I0.0为手动/自动转化按钮SB1对应的输入地址，主程序如图4-2所示。
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第四章 PLC程序设计
图4-2 主程序梯形图
2、手动操作程序设计：
图4-3 手动程序梯形图
如图4-3所示，I0.2为手动清洗石英砂过滤器按钮，I0.0为手动自动选择按钮，当手动自动选择按钮打到手动状态时，I0.0为“1”，按下手动清洗石英砂过滤器按钮，此时I0.2为“1”，Q1.0得电由’0”状态跳变到“1”状态，因手动清洗石英砂按钮为自锁型按钮，所以手动程序不需自保持。
3、自动运行程序设计：
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图4-4 自动程序梯形图
因设备长时间使用会导致过滤器及淡化膜内部出现盐分过高现象，盐分过高会导致过滤器堵塞，从而使管道压力升高，损坏管道及阀体，严重时引起安全事故，所以系统自动运行48小时以上需要进行反冲洗。如图4-4所示，T37计时器值设为18000，已知T37计数单位为100ms，所以当设备自动运行时，T37开始计时，计时1800000ms=1800s=30min，T37常闭触点断开，常开触点闭合，此时C1计数器计数一次且T37计时清零，T37新一轮计时开始，当计数器C1计数为96次，即系统连续运行48小时，C1计数器常开触点闭合，常闭触点断开，系统开始进行反冲洗。反冲洗结束，M2.3闭合，此时C1计数器清零，系统继续进行海水淡化生产淡水并开始重新进行反冲洗计时。
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第五章 系统调试
第五章 系统调试
5.1 PLC调试
1、PLC仿真调试
将编好的PLC梯形图语言导出awl格式仿真文件，利用S7-200 V4.0仿真软件进行仿真，仿真状态如图5-1所示：
图5-1 仿真程序状态监控示意图
5.2组态界面调试
因设备复杂，结构较为紧密，设备运行过程中出现故障不易排除，设备要求有监控，结合本设计的特点及要求，使用MCGS组态软件进行监控，实现实时监控系统运行情况的
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目的，监控状态如下图所示：
图5-2 系统总览界面运行示意图
如图5-2所示，首先将系统打到自动挡，系统开始自动运行，这时候可以观察到海水提升泵叶片开始转动，说明海水提升泵开始工作，紧接着可以看到管道中有流动体流动，海水池中经过沉淀的海水由海水提升泵供给过滤器，经过滤器过滤，除去大颗粒杂物，由过滤器经高压泵增压一级海水淡化膜，然后由增压泵将通过一级海水淡化膜的海水增压通过二级海水淡化膜，至此，海水淡化初步完成，然后经负电子弱碱性过滤、电导仪测试、紫外线杀菌生产出合格的淡水。
图5-3 预处理系统界面运行示意图
如图5-3，为海水淡化装置的海水预处理系统，此监控系统需要对海水预处理产量进行监控和记录。
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第五章 系统调试
图5-4 反渗透系统界面运行示意图
如图5-4所示，此系统主要监控淡水储水罐的液位变化，根据储水罐的液位变化可得知淡水的生产速度，由此可以分析海水淡化系统淡化膜的堵塞情况，当海水池低于警戒水位时，海水池低位报警；当生活水箱满，生活水进水阀关闭并报警；当直饮水水箱满，直饮水进水阀关闭并报警，系统暂停工作，当生活水或直饮水水箱可供水时，系统自动运行。
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结 束 语
随着经济的飞速发展，由于我国能耗型经济的长期存在以及环境保护力度的欠缺，淡水资源问题正威胁制约着我国可持续性经济的发展，进入21世纪，解决淡水资源问题已迫在眉睫，特别是东部沿海开放地区，水资源污染日益加剧。我国东部海岸线比较长，海水资源较为丰富，今年来，我国海水淡化工艺日趋成熟，因此，研究海水淡化装置对我国经济的可持续发展具有重要意义。
本课题本着求真务实的原则，实事求是的对海水淡化装置的控制系统进行分析研究，根据海水淡化装置的生产工艺特点，结合旧式复杂的电气控制，设计出一套应用PLC的合理的控制方案，此方案合理选用了一系列的控制元器件，力求做到结构合理、功能完善、操作简单、性能可靠，使该设备既具有工程意义，又具有实际应用价值。
本课题是基于PLC的海水淡化控制，既要熟悉海水淡化的工艺流程和生产安全，还要考虑到各类传感器在海水淡化中应用的合理性，要求设计者对PLC硬件、软件以及昆仑组态具有一定的认知水平，将课本上的理论知识应用到实践中去，是对我们理论知识和实践动手能力的一次检阅。
根据项目的工艺特点及控制要求，本课题设计采用西门子S7-200系列、CPU226、24入/16出的PLC。在设计过程中出现了诸多过于PLC的问题，通过在西门子官网查阅资料和在各大工控论坛与诸多网友交流，最后一一克服。应用昆仑组态实现对现场的PLC进行监控，使自己在MCGS组态软件的应用能力得到了提高。
目前，我国的海水淡化技术起步比较早，经过科学家几十年的悉心研究取得了一定的成绩，用我国自主研发的海水淡化装置生产的淡水已在市场上占有一定的份额，但距离国外领先技术还有一定的差距，特别是远洋船舶上的海水淡化装置，大型运输船采用国外生产的海水淡化机比率明显要比采用国内生产的要高，由此可见，我国的海水淡化技术还需要提高，值得庆幸的是近年来我国在海水淡化技术的经济投入不断增加，相信在不远的将来我国海水淡化技术可以引领全球。
在课题设计过程中，我遇到了不少困难，S7-200系列PLC不能同时进行编程软件监控和组态软件监控，在选择液位传感器时，考虑到海水具有一定的腐蚀性，查阅资料最后选用了电子式的传感器。在应用软件时，出现了许多的软件使用方面的问题，通过查阅资料，网上与诸多网友探讨，基本解决。
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致谢
致 谢
本次毕业设计涉及的全部内容是在孙老师的悉心指导下完成的。感谢孙老师悉心讲解，让我从这次设计中得到了很好的锻炼。同时也为我讲解了不少难题让我能顺利的完成毕业设计工作。孙老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范、平易近人的人格魅力对我影响深远。在此，谨向恩师表示最真诚的感谢，感谢他在百忙中给予我们的帮助。
最后还要感谢学院，感谢学院给我提供了良好地生活、学习环境，让我在这两年多来不多成长，不断完善，感谢学院给我这次毕业设计机会，让我在毕业设计中得到很大的提高。
由于本人水平有限，经验不足，设计中难免存在错误疏忽之处，希望各位老师能予批评和指出。
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江阴职业技术学院毕业设计说明书
参考文献
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附录
附 录
附录1海水淡化装置PLC梯形
1、主程序：
2、手动：
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1、
自动：
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附录
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附录
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附录2 海水淡化装置主电路电气原理图
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附录
附录3 海水淡化装置控制电路电气原理图
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附录
附录4 海水淡化装置PLC外部接线图
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