基本信息
- 项目名称：
- 工业循环水加药控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 为改善目前在工业循环水处理中出现的成本较高且加药方式单一、加药不够准确等现状，提高我国在工业循环水加药控制这一领域的自动化程度。本作品系统采用计算机和PLC进行监测控制，根据用户对循环水的需求,任意在计算机程序中选择电导比例式等加药方式来实现自动加药。该作品系统还采用了人机对话的方式来控制加药量、采集处理所需的控制参数,最终以动态流程画面、表格等形式,显示循环水系统的运行情况。
- 详细介绍：
- 与传统的工业水循环处理系统相比，本系统具有功能完善、可靠性高、操作简便的特点，弥补了加药量不能随着循环冷却水的水质以及各类相关工艺参数的变化而相应变化的缺陷，避免了以操作者实际经验起决定作用而不能满足药剂精确投放这一问题。 具有如下优点： 1）采用多种控制方案控制药剂的投加。 2）实现pH值、氧化还原电位(ORP)、电导率(CON)等参数的测控。 3）水处理过程的实时动态监视。 4）各类数据报表的汇总及传送。 5）人机界面的全中文操作等。 与目前国内外一些公司研制的自动加药控制系统相比，本系统采用的计算机和PLC进行监测控制的加药系统有效的解决了成本较高且加药方式单一、加药不够准确等问题。在管理能力上,该自控系统还具有数据统计、查询、打印及报警等功能，从而可以及时掌握设备的运行参数及运行状态，了解整个工程所发生的一切并能快速做出反应，真正实现监测、管理一体化。 控制系统的结构具备如下优点： 1）可实现分级控制。 2）可靠性高、组网方便。 3）编程方便、开发周期短、维护方便。 4）可灵活方便地实现系统的配置和调整。 5）能与现场信号直接相连，具有较好的兼容性。 6）易于实现“集中管理、分散控制”功能。 实现的主要控制功能是： 1)连续控制方式功能 2)流量比例式功能 3)电导比例式功能 4)多参数控制方式功能 5)其它功能如：初始化功能，数据采集功能，手动控制功能等。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 工业循环水的水质对延长生产设备的寿命,降低能耗和生产成本,提高经济效益乃至环境保护都具有重要意义。为改善水处理过程中的成本较高、加药方式单一、投药量不够精确等状况，提高加药过程的自动化程度，采用工控机和PLC及现场仪表构成监控系统。可根据用户需求,选择多种方式加药，例如，连续控制、流量比例控制、电导比例控制、手动控制方式等；本系统还具有实时数据采集、工艺流程显示、超限报警、人机交互等功能。
科学性、先进性
- 与传统的水处理方式及目前国内外一些公司研制的加药控制系统相比，本系统具有功能完善、可靠性高、操作简便等特点。本系统的硬件采用研华工控机和西门子S7--300PLC组成，应用程序的设计采用组态王和STEP7开发环境实现； 解决了氧化还原电位、电导率、PH值、循环水流量等参数的测量问题；根据不同季节设计了多种加药控制方式，解决了加药方式单一、药剂投加不精确等问题；在管理功能上,具有工艺流程显示、人机交互、数据存储、查询、打印报表及实时报警等功能，可及时掌握设备的运行状态，实现监控、管理一体化。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 磁盘、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 系统启动之后，可自动采集处理相关数据，执行预先设定的控制功能，显示实时数据和工况。可选择多种控制方案控制药剂投加，实现pH值、电导率等参数的测控。可监视水处理过程的实时动态，具备各类数据报表的汇总、传送及人机界面的全中文操作等功能。用户可以在主页面上选择相应的功能按钮，进入对应的操作功能。本系统可以较好的满足目前国内发电企业、钢铁企业、石油化工等行业的实际要求，具有较好的应用、推广前景。
同类课题研究水平概述
- 近年来，对于提高工业循环水处理的自动化程度，引起了人们的高度重视。传统的药剂投加过程主要是依靠人工进行，人工投加药物存在加药量不能随着循环冷却水的水质以及各类相关工艺参数的变化而相应地变化的缺陷。操作者的实际经验在这种加药方法中起决定作用，不能满足药剂的精确投加，为此需要采用自动控制加药装置进行药剂的精确投加。 国外一些公司研制的自动加药控制系统已在20世纪90年代中期投入使用，并且取得了初步成效。例如美国纳尔科公司的以荧光有机酸盐作为示踪剂的连续自动加药控制系统, 其主要通过测得药剂中按比例配入的示踪剂的浓度来间接测得药剂的浓度,再通过自控系统启动加药泵,从而实现了对循环水中药剂浓度的自动检测和控制管理。这种加药方式的主要缺点是成本较高且加药方式单一。美国大湖公司以各类仪表所构成的比例式自动控制加药装置和日本栗田公司的比例式自动控制加药装置主要是通过循环水系统的补充水或排污水量的流量比例信号,经信号转换器转换后来调节计量泵进行自动加药。虽然方法简便易行但是加药不够准确。同样,我国自行研制开发的自动控制加药装置,近年来也有在石油、化工、电力、冶金等行业的循环冷却水处理中投入使用的例子。如华东理工大学开发的自动排污、自动加药控制系统,其方法是通过水中的电导率来控制排污,并根据排污量或补水量来控制加药，所具备的功能也有待进一步完善提高。
