| 作者： | 孙静 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王玉涛;王建东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 海水淡化;蒸馏法;液位控制;模糊PID控制;优化设计 |
| 摘要： | 目前，全球约有25％的人口缺乏保证质量淡水的供应，超过80％的国家存在淡水资源不足的问题。海水淡化技术已经成为解决淡水资源短缺问题的重要措施。从经济效益和产水质量方面出发，低温多效海水淡化技术是主要海水淡化方法之一，尤其适用于电厂和钢铁企业。 本文以首钢京唐海水淡化系统为研究对象，针对海水淡化控制系统的特点，分析现有控制系统中浓盐水液位控制存在的缺陷，设计了基于模糊PID的浓盐水液位控制器，实现了浓盐水液位的有效控制，提高了海水淡化系统的运行稳定性。 论文的主要内容包括: (1)介绍了首钢京唐公司带热蒸汽压缩的低温多效海水淡化的工艺流程，分析热压缩器的工作原理和作用以及海水淡化系统的热力性能指标; (2)分析海水淡化系统被控流程的特点，采集海水淡化主体进气温度、压力，补给水流量，冷凝水、蒸馏水、浓盐水液位等历史数据，分析各项数据的趋势图，研究影响浓盐水液位控制不稳的相关因素。 (3)在分析现有浓盐水液位控制方法问题基础上，研究浓盐水控制策略及实验方案，提出了基于模糊PID的控制方法; (4)根据现场采集数据并结合专家控制经验，确立PID参数模糊整定规则表和推理机，设计浓盐水模糊PID控制器; (5)根据控制系统的设计原则，基于西门子公司的S7-400PLC控制系统平台，设计了海水淡化控制系统的硬件架构和软件程序，开发了人机监控界面，根据控制逻辑的要求设置了联锁、报警点，实现了对海水淡化过程的监测与控制。 本论文浓盐水液位控制系统的设计与优化，实现了浓盐水液位的有效控制，提高了首钢京唐带热蒸汽压缩的低温多效海水淡化控制系统的造水比。 系统上线的应用结果表明，基于模糊PID的浓盐水液位控制提高了系统的响应时间，优化了系统的动态响应性能，减少了系统的稳态误差，满足了浓盐水液位控制的要求，为海水淡化系统稳定运行提供了保障，具有较强的实用性。 |