甲醇厂脱盐水站控制系统设计
基于甲醇厂脱盐水处理的基本工艺流程，设计出了一套PLC控制的脱盐水处理系统。本文介绍了基于PLC脱盐水站处理的工艺和相关流程、工作原理设计PLC控制的基本步骤，阐明PLC在脱盐水站处理过程中的应用。根据脱盐水处理工艺流程设计出流程图、PLC控制系统工作原理图和电气接线图，按要求编出系统运行程序包括，过滤器运行反洗程序、弱阳床串联运行再生程序、阴床运行再生程序和混床运行再生程序。经过运行调试程序基本满足要求。
关键词 可编程控制器、脱盐水站、系统控制
目录
1 研究背景 1
2 脱盐水处理的内容和工艺流程 1
2.1 脱盐水处理的主要内容 1
2.2 脱盐水处理方法 2
2.3 脱盐水处理系统的工艺流程及描述 3
2.4 脱盐水处理系统的构成 4
3 脱盐水处理系统中PLC的设计 4
3.1 PLC系统的优点 4
3.2 PLC控制的脱盐水处理过程 6
4 硬件方案设计 6
5 软件方案设计 7
5.1 PLC选型 7
5.2 控制信号的输入和输出 9
5.3 PLC的I/O资源配置和接线图 10
5.4 脱盐水处理总体流程 15
6 程序设计 17
6.1 过滤器运行反洗 17
6.2 弱强阳床串联运行再生 21
6.3 阴床运行再生 23
6.4 混床运行再生 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附录A I/O分配表 31
附录B 梯形图 36
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 1 研究背景
当今世界很多地方的水资源供应出现问题，尤其是非洲和一些干旱地区因此海水淡化尤其受到重视。随着世界的发展科技的进步，海水淡化技术已日趋成熟，当今世界上主要海水淡化（脱盐水）技术分为多级闪蒸法、多效馏法和反渗透法。目前世界上的脱盐水产量有40000000m^3/d。多级闪蒸法与反渗透法占据市场的半壁江山，解决了一亿人口的水资源短缺。海水淡化成为了解决缺水问题的有效可行方法之一，尤其对于中东、沿海和岛屿等缺少淡水的地区，脱盐水技术在当地生产生活中发挥了重要的作用。
世界上大型反渗透海水淡化成本已经降低很多。并且成本消耗都已经逐年减少。
国外现状:
随着脱盐水技术的发展提供和人们对水资源的需求上升，国外的脱盐水工程正在向规模化，大型化发展，闪馏法、蒸馏法反渗透法都已成熟，并且发展规模也发生巨大变换。世界上大型的脱盐水处理厂大豆建设在中东地区，解决了当地相当严重的水资源短缺问题，例如沙特阿拉伯等地区。
国内现状:
总所周知我国水资源现状很不乐观，我国是严重缺水国家，是全球人均资源最短缺的国家之一，很多城市的供水不足，水资源的污染和浪费也相当严重。因此我国从很早就开始研究脱盐水技术。多种脱盐水技术同时研究，包括电渗析、反渗透和蒸馏等。
我国自1981年起到2004年先后了西沙电渗析脱盐水处理装置、西沙永兴岛的海脱盐水处理装置、山东荣成脱盐水处理示范工程、青岛低温多效脱盐水处理示范工程。
经过多年的研究，我国的脱盐水处理技术已经日趋成熟，我国的脱盐水处理技术正在向大规模化，经济化靠近。
国内用于生产脱盐水的装置主要是利用的反渗透技术和低温多效蒸馏技术，我国的脱盐水技术主要应用于城市供水和电力石化企业的供水。
2 脱盐水处理的内容和工艺流程
2.1 脱盐水处理的主要内容
本课题的题目是甲醇厂脱盐水站系统设计下位机，主要内容有工厂脱盐水处理工艺和工厂脱盐水处理系统的组成和PLC控制系统的设计，主要内容包括：
介绍工厂脱盐水处理的基本内容，脱盐水处理的国内外现状，发展现状，研究的意义以及工厂脱盐水处理的工艺流程。
介绍plc控制脱盐水处理系统的优点，PLC的控制基本原理和基本框架，并对工厂脱盐水处理系统进行研究设计。
分析脱盐水处理的硬件系统设计。
分析脱盐水处理的软件系统设计。
脱盐水站系统下位机的调试和运行。
本课题研究目标是设计基于PLC脱盐水站系统。实现脱盐水站控制系统的线路设计，完成PLC系统硬件配置及外电路输入信号输出信号设计，提交能够演示的运行程序一套。程序设计符合现场设备工艺要求，动作合理准确，有完善的报警与保护措施。
2.2 脱盐水处理方法
甲醇厂脱盐水站处理系统是只通过一系列方法对脱盐水进行处理出去水中的阴阳导电离子、硅酸、碳酸等电解质和大分子颗粒沉浮物。所得的脱盐水可悲利用于生活用水，工厂企业的生产用水，目前世界上主要用脱盐水的方法有电渗析法、离子交换法、反渗透法、连续电除盐法。
(1) 电渗析法主要利用离子交换膜对脱盐水处理的技术。离子交换膜分成可以让酸性离子通过的阴离子膜和可以让碱性离子通过的阳离子膜。根据这一特性，水中的阴离子和阳离子在外加电场的作用下分别向阴阳两极移动从而达到除去水中阴阳离子的作用，通过电渗析法所制取的可用于生活饮用和工厂企业用水，还可以通过分离离子制取食盐、高纯度的水。还可以回收废水中的重金属离子，放射性元素，对溶液提纯等等。电渗析法生产成本低、设备操作简单。
(2) 离子交换法是通过离子交换树脂来过滤脱盐水的技术，首先离子交换树脂与酸性或者碱性的溶液不相溶，离子交换树脂上的固定离子可以吸收水中的酸和碱，从而达到净水的目的。离子交换树脂分为阴离子交换实树脂和阳离子交换树脂。分别被包装在阴床和阳床上根据相关工艺流程完成脱盐水处理与电渗析法一样，离子交换法也具有浓缩和提纯的功能，可用于制取软水和脱盐水，随着科技发展离子交换法逐渐被应用于蛋白质等大分子的分离提纯。生产成本低、设备操作简单，但是生产周期长产品质量不太稳定，生产过程中的PH难以控制，生产所需要的树脂比较难找。
(3) 反渗透法又称超过滤法，其制取脱盐水的原理与上面两种方法比较相似，也是利用膜的半透性原理分离水中的离子杂质。并且所用的膜不但可以分离水中的与氢键结合的离子和小分子，还可以优先吸附水而排斥盐。反渗透法除水中盐类和胶体的效率比较高。反渗透法可以用于分离水中的有机物、胶体、悬浮物、细菌等因此通过反渗透法制取的水的水质可以达到饮用水标准。并且反渗透所用设备精密、占地小、运行效果好比其他方法更使用与制取饮用水，但是反渗透法工艺流程所需的高压水泵，膜也要定期清理。
(4) 连续电除盐法是结合电渗析法和离子交换法的技术而出现的技术。通过水中的离子在电场下自动分离至阴阳极，而阳膜通过阳离子排斥阴离子，阴膜通阴离子排斥阳离子从而达到制取脱盐水的目的，因而制取的水水质比较高。这种方法通常用来制取超纯水，用于对水质要求比较高的电子行业、制药行业等。并且工作过程中无需酸碱再生，可以减少环境污染和成本[11]。
本课题主要是利用离子交换法来制取脱盐水。
2.3 脱盐水处理系统的工艺流程及描述
脱盐水站处理系统的工艺流程图，如下图2-1所示
4.0
1 研究背景 1
2 脱盐水处理的内容和工艺流程 1
2.1 脱盐水处理的主要内容 1
2.2 脱盐水处理方法 2
2.3 脱盐水处理系统的工艺流程及描述 3
2.4 脱盐水处理系统的构成 4
3 脱盐水处理系统中PLC的设计 4
3.1 PLC系统的优点 4
3.2 PLC控制的脱盐水处理过程 6
4 硬件方案设计 6
5 软件方案设计 7
5.1 PLC选型 7
5.2 控制信号的输入和输出 9
5.3 PLC的I/O资源配置和接线图 10
5.4 脱盐水处理总体流程 15
6 程序设计 17
6.1 过滤器运行反洗 17
6.2 弱强阳床串联运行再生 21
6.3 阴床运行再生 23
6.4 混床运行再生 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
附录A I/O分配表 31
附录B 梯形图 36
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/> 1 研究背景
当今世界很多地方的水资源供应出现问题，尤其是非洲和一些干旱地区因此海水淡化尤其受到重视。随着世界的发展科技的进步，海水淡化技术已日趋成熟，当今世界上主要海水淡化（脱盐水）技术分为多级闪蒸法、多效馏法和反渗透法。目前世界上的脱盐水产量有40000000m^3/d。多级闪蒸法与反渗透法占据市场的半壁江山，解决了一亿人口的水资源短缺。海水淡化成为了解决缺水问题的有效可行方法之一，尤其对于中东、沿海和岛屿等缺少淡水的地区，脱盐水技术在当地生产生活中发挥了重要的作用。
世界上大型反渗透海水淡化成本已经降低很多。并且成本消耗都已经逐年减少。
国外现状:
随着脱盐水技术的发展提供和人们对水资源的需求上升，国外的脱盐水工程正在向规模化，大型化发展，闪馏法、蒸馏法反渗透法都已成熟，并且发展规模也发生巨大变换。世界上大型的脱盐水处理厂大豆建设在中东地区，解决了当地相当严重的水资源短缺问题，例如沙特阿拉伯等地区。
国内现状:
总所周知我国水资源现状很不乐观，我国是严重缺水国家，是全球人均资源最短缺的国家之一，很多城市的供水不足，水资源的污染和浪费也相当严重。因此我国从很早就开始研究脱盐水技术。多种脱盐水技术同时研究，包括电渗析、反渗透和蒸馏等。
我国自1981年起到2004年先后了西沙电渗析脱盐水处理装置、西沙永兴岛的海脱盐水处理装置、山东荣成脱盐水处理示范工程、青岛低温多效脱盐水处理示范工程。
经过多年的研究，我国的脱盐水处理技术已经日趋成熟，我国的脱盐水处理技术正在向大规模化，经济化靠近。
国内用于生产脱盐水的装置主要是利用的反渗透技术和低温多效蒸馏技术，我国的脱盐水技术主要应用于城市供水和电力石化企业的供水。
2 脱盐水处理的内容和工艺流程
2.1 脱盐水处理的主要内容
本课题的题目是甲醇厂脱盐水站系统设计下位机，主要内容有工厂脱盐水处理工艺和工厂脱盐水处理系统的组成和PLC控制系统的设计，主要内容包括：
介绍工厂脱盐水处理的基本内容，脱盐水处理的国内外现状，发展现状，研究的意义以及工厂脱盐水处理的工艺流程。
介绍plc控制脱盐水处理系统的优点，PLC的控制基本原理和基本框架，并对工厂脱盐水处理系统进行研究设计。
分析脱盐水处理的硬件系统设计。
分析脱盐水处理的软件系统设计。
脱盐水站系统下位机的调试和运行。
本课题研究目标是设计基于PLC脱盐水站系统。实现脱盐水站控制系统的线路设计，完成PLC系统硬件配置及外电路输入信号输出信号设计，提交能够演示的运行程序一套。程序设计符合现场设备工艺要求，动作合理准确，有完善的报警与保护措施。
2.2 脱盐水处理方法
甲醇厂脱盐水站处理系统是只通过一系列方法对脱盐水进行处理出去水中的阴阳导电离子、硅酸、碳酸等电解质和大分子颗粒沉浮物。所得的脱盐水可悲利用于生活用水，工厂企业的生产用水，目前世界上主要用脱盐水的方法有电渗析法、离子交换法、反渗透法、连续电除盐法。
(1) 电渗析法主要利用离子交换膜对脱盐水处理的技术。离子交换膜分成可以让酸性离子通过的阴离子膜和可以让碱性离子通过的阳离子膜。根据这一特性，水中的阴离子和阳离子在外加电场的作用下分别向阴阳两极移动从而达到除去水中阴阳离子的作用，通过电渗析法所制取的可用于生活饮用和工厂企业用水，还可以通过分离离子制取食盐、高纯度的水。还可以回收废水中的重金属离子，放射性元素，对溶液提纯等等。电渗析法生产成本低、设备操作简单。
(2) 离子交换法是通过离子交换树脂来过滤脱盐水的技术，首先离子交换树脂与酸性或者碱性的溶液不相溶，离子交换树脂上的固定离子可以吸收水中的酸和碱，从而达到净水的目的。离子交换树脂分为阴离子交换实树脂和阳离子交换树脂。分别被包装在阴床和阳床上根据相关工艺流程完成脱盐水处理与电渗析法一样，离子交换法也具有浓缩和提纯的功能，可用于制取软水和脱盐水，随着科技发展离子交换法逐渐被应用于蛋白质等大分子的分离提纯。生产成本低、设备操作简单，但是生产周期长产品质量不太稳定，生产过程中的PH难以控制，生产所需要的树脂比较难找。
(3) 反渗透法又称超过滤法，其制取脱盐水的原理与上面两种方法比较相似，也是利用膜的半透性原理分离水中的离子杂质。并且所用的膜不但可以分离水中的与氢键结合的离子和小分子，还可以优先吸附水而排斥盐。反渗透法除水中盐类和胶体的效率比较高。反渗透法可以用于分离水中的有机物、胶体、悬浮物、细菌等因此通过反渗透法制取的水的水质可以达到饮用水标准。并且反渗透所用设备精密、占地小、运行效果好比其他方法更使用与制取饮用水，但是反渗透法工艺流程所需的高压水泵，膜也要定期清理。
(4) 连续电除盐法是结合电渗析法和离子交换法的技术而出现的技术。通过水中的离子在电场下自动分离至阴阳极，而阳膜通过阳离子排斥阴离子，阴膜通阴离子排斥阳离子从而达到制取脱盐水的目的，因而制取的水水质比较高。这种方法通常用来制取超纯水，用于对水质要求比较高的电子行业、制药行业等。并且工作过程中无需酸碱再生，可以减少环境污染和成本[11]。
本课题主要是利用离子交换法来制取脱盐水。
2.3 脱盐水处理系统的工艺流程及描述
脱盐水站处理系统的工艺流程图，如下图2-1所示
4.0
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/3701.html
