完整反渗透海水淡化仿真系统软件使用说明Word文件下载.docx
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图1—2试验操作界面
流程图主界面是整个整个仿真培训系统操作员站的显示主窗口,负责向用户传达系统运行的绝大部分动态数据和图像信息，程序运行时的流程图主界面如图1。
2a所示，流程图主界面由以下几个部分构成：
（1）标题栏
（2）流程图界面显示区
（3）按钮操作区
（4）图例区
流程图界面显示区用二维图像和数据的形式显示了整个工艺流程的运行情况，其图形界面主要由画面固定的静态元素和可操作、画面实时更新的动态元素构成。
静态元素主要是流程界面的修饰元素或者某些固定设备的图形表示,运行过程中一直保持固定状态，故可以在流程图主界面导入二维图像信息来实现；
动态元素包括水泵、阀门等动态运行设备以及仪表数值、文字信息、指示灯、波形曲线等实时更新的工况数据，动态元素的运行属性与程序代码中的变量或者表达式相连接，在程序主界面的显示需要依靠于labview的控件设计来实现。
按钮操作区主要包括系统运行、系统停止、故障设置、报警记录和系统退出四个自定义控件按钮，各个按钮的具体功能如下：
（1）“系统运行”按钮被按下处于高亮时，仿真系统按照正常工艺流程持续运行；
（2）“系统停止”按钮被按下时处于高亮时，仿真系统按照停机流程进入停机状态;
（3）“故障设置”按钮按下时,主界面前面弹出故障设置对话框，用户可以人工设置多种故障运行状态；
（4）“报警记录”按钮按下时，主界面前面弹出报警信息显示界面，用户可以观测系统运行发生故障的时间和故障的数值；
（5）“系统急停"
按钮按下时，程序停止运行；
（6）“系统退出”按钮按下时，软件结束运行，退出仿真系统;
图例区的设置是为了让用户对系统运行过程的理解更加清晰，各流动回路中的管线按如下的标准着色.
进料海水-深绿色;
预处理海水—淡绿色；
淡水-浅蓝色;
浓盐水—黄色；
进气—淡绿色；
清洗用水—深褐色；
1.3控制参数设置界面
反渗透海水淡化仿真系统中包括单回路闭环PID控制系统，每个控制系统的控制参数都可以通过控制参数设置界面调节，具体功能如下：
（1）控制模式（手动/自动）的切换；
（2）手动模式下控制量输入；
（3）自动模式下当前控制参数显示；
（4）自动模式下控制参数（比例系数、积分时间、微分时间和设定值）的设置;
控制参数设置界面通过流程图主界面上的控制对象右键快捷菜单导出,在labview前面板中的控件菜单编辑器，可以设置单击控件的右键快捷菜单时，即触发设置界面调用事件,系统进而运行弹出控制参数设置对话框的程序代码。
控制参数设置界面如图1。
3所示。
图1-3控制参数设置界面
4故障状态设置界面
在仿真培训过程中用户可根据训练需要人为制造各种故障运行状态，在流程图主界面予以相应的状态信息显示。
操作人员通过分析和处理各种事故状态，可以训练对异常情况的反应处理能力，增强培训效果，故障设置方式通过对话框界面手动输入。
仿真培训系统预设了11个故障状态选项，故障内容、异常状态及处理方法如表1.4所示：
序号
故障内容
异常状态
处理方法
1
超滤泵故障
超滤泵停止，流量逐渐降为零，原箱箱液位升高
进入停止程序
2
中间泵故障
中间泵停止，流量逐渐降为零，中间水箱液位升高
3
反冲泵故障
反冲泵停止,流量逐渐降为零，中间水箱液位升高
水泵转手动模式,并检查
4
高压泵故障
高压泵停止,流量逐渐降为零,中间水箱液位升高
高压泵转手动模式，并检查
5
增压泵故障
增压泵停止，流量逐渐降为零，中间水箱液位升高
6
二级泵故障
二级泵停止，液位逐渐降为零，一级水箱液位升高
7
产水泵故障
产水泵停止，二级水箱液位逐渐升高
8
冲洗泵故障
冲洗泵停止
9
反渗透压力高
反渗透进水压力高
10
能量回收超流量
一级反渗透浓水流量增加，产水流量减少
11
高压泵进水压力低
高压泵进水压力低，高压泵停止
故障状态设置界面通过点击流程主界面上的“故障设置"
按钮导出，故障设置对话框如图1-4所示.
图1-4故障设置界面
用户按下“确定"
按钮时，程序将用户的设置数据传递给公共数据区内的故障标志位,故障标志位激活各个仿真模型的故障接口，仿真模型继而切换为故障运行状态.
5报警信息显示界面
实际工业生产中的过程控制系统对主要的工况运行参数（如压力、流量、温度、液位等）进行实时的监控,通过传感器、变送器等检测仪表，对相关参数进行过程检测，以保证生产过程正常、高效的运行。
获取被测对象的特征参数后，系统对工况参数进行及时的分析判断,如果运行参数出现异常,应该以适当的形式通知操作人员，以使操作人员及时做出处理动作。
仿真系统在流程主界面上嵌入了警告信息显示窗口，该窗口负责在系统运行状态异常时,将具体的实时报警信息直观、醒目的对用户显示，以便操作人员及时地采取相关处理措施。
本仿真系统共设置了17个报警监测变量，各个监控点的详细信息如表1。
5所示。
监控变量参数
正常值
下限
上限
原水箱液位
4m
0。
5m
中间水箱液位
一级水箱液位
0.5m
二级水箱液位
4m
1m
5m
超滤进水压力
0.15Mpa
-—-—-
0。
6Mpa
超滤进水流量
1060m3/h
400m3/h
---—-
进料海水流量
1250m3/h
400m3/h
1400m3/h
高压泵进水流量
510m3/h
100m3/h
一级进水ORP
320mV
-———-
600mV
一级产水电导
600us/cm
-——--
1200us/cm
能量回收高压出口流量
510m3/h
12
浓海水排放流量
13
高压泵进口压力
0.2Mpa
1Mpa
—-———
14
二级泵出口压力
2Mpa
——--—
3Mpa
15
二级段间压力
0.68Mpa
--———
7Mpa
16
一级反渗透进水压力
———-—
17
反冲泵压力
0.3Mpa
05Mpa
4Mpa
仿真程序对以上各个监控变量进行实时逻辑判断和数据分析判断，如果有变量数据超出了程序预设的数值范围或者不符合逻辑运行逻辑,则在报警信息显示窗口进行报警信息显示更新，如图1—5所示:
图1-5报警信息动态显示窗口
第二章演示教案
第一章的软件说明以反渗透海水淡化仿真系统的功能模块为例介绍的，第二章主要说明整个仿真系统与三维仿真之间的演示教案.
2.1工艺运行示例
启动反渗透海水淡化仿真平台应用程序,进入演示界面，点击“系统启动”启程序，整个工艺分为5个子系统，分别为海水预处理系统、超滤系统、一级反渗透系统、二级反渗透系统、淡水冲洗系统.
一。
系统启动过程
启动海水泵，清水池和海水池液位同时缓慢上升；
2.水箱液位上升到中液位以上,启动超滤系统；
（1）1—6#超滤正常运行
步骤一:
启动超滤泵，打开1—6＃进水阀、1—6＃上排阀；
步骤二:
关闭1—6＃上排阀,打开1-6＃产水阀和回流阀，中间水箱液位缓慢上升;
（2）大约3—5秒后,1#超滤进行反冲：
步骤一：
关闭进水阀、产水阀和回流阀，打开进气阀和上排阀;
步骤二：
启动反冲泵，打开反洗阀，关闭进气阀；
步骤三:
关闭上排阀,打开下排阀；
步骤四：
关闭下排阀和反洗阀，进入超滤启动步骤一，1组超滤冲洗结束并
进入正常运行，同时2＃超滤开始反冲，以此类推；
3.中间水箱液位上升到中液位以上，启动一级反渗透系统；
启动中间水泵和增压泵,打开不合格阀；
2秒后启动高压泵，缓慢打开电动慢开阀；
步骤三：
等产水电导降到600以下，打开合格水阀，关闭不合格水阀，一级
水箱液位缓慢上升；
步骤四:
一级反渗透正常运行；
4。
一级水箱液位上升到中液位以上，启动二级反渗透系统；
启动二级泵,打开电动慢开阀和浓水冲洗阀门；
关闭浓水冲洗阀门，二级正常运行，二级水箱液位缓慢上升;
5.二级水箱液位上升到中液位以上，启动产水泵,向用户供水；
二.系统停止过程
除一级反渗透系统外，取水、超滤、二级以及产水系统均在按下“系统停止”按钮后立即停止所有设备;
2。
一级反渗透在按下“系统停止"
按钮后，停止高压泵，打开不合格水阀，关闭合格水阀；
3。
2秒后停止增压泵和中间泵，启动冲洗泵，打开“淡水冲洗”阀门；
3秒后，关闭“淡水冲洗”阀门、电动慢开阀和不合格水阀，停止冲洗泵.
2通信功能示例
通信功能示例主要是指仿真操作员站和三维现场站的双机实时TCP通信，实时传输工艺数据，运行步骤如下:
（1）运行仿真操作员站程序和三维现场站程序，仿真系统稳定运行条件下检查流程操作界面和三维现场界面的仪表数据以及泵、阀门的开关状态等动态信息是否完全对应；
（2）调整仿真操作员站的系统运行参数，检查现场操作员站的现场数据是否及时更新；
（3）执行三维现场站的手动阀门关闭等现场操作，检查操作员站是否及时响应现场操作信号并于流程图界面显示；
仿真系统运行并成功建立连接后的三维现场站的界面如图2—2a所示，系统正常运行过程中，在三维现场界面中鼠标操作关闭“"
，则操作员站响应该现场操作,实时修改了反洗泵的工作状态并在报警信息窗口显示警告信息，如图2-2b所示。
2-2a三维现场站界面
2-2b三维现场站界面
3故障设置示例
1超滤泵故障
事故设置方法（教员设置）
教员设置:
异常现象（学员机上显示）
总体流程图显示：
1.超滤系统关闭；
2.清水池和原水箱液位升高，中间水箱液位升高
3.反渗透海水淡化系统关闭，参数逐渐减为零
处理方法（学员进行）
1．进入急停程序
备注：
教员设置：
故障设置点
故障设置后，报警信息窗显示
故障出现后处理方法
2中间泵故障
1.一级反渗透系统关闭；
2.中间水箱液位升高,一级水箱液位降低
3.3反冲泵故障
总体流程图显示:
2.清水池和原水箱液位升高,中间水箱液位升高
2.3.4高压泵故障
5增压泵故障
2.中间水箱液位升高，一级水箱液位降低
3.反渗透海水淡化系统关闭,参数逐渐减为零
6二级泵故障
1.二级反渗透系统关闭；
2.一级水箱液位升高，二级水箱液位降低
备注:
3.7产水泵故障
2.二级水箱液位升高
3.8冲洗泵故障
1.按下停止按钮时，冲洗泵关闭
2.淡水冲洗系统停止
故障设置后,报警信息窗显示
按急停按钮
2.3。
9反渗透压力高故障
反渗透压力高故障
1.反渗透压力增大;
2.一级反渗透系统关闭;
3.一级水箱液位升高,二级水箱液位降低；
4.反渗透海水淡化系统关闭，参数逐渐减为零;
10能量回收超流量故障
能量回收超流量故障
1.一级反渗透浓水出水流量增大；
3.一级水箱液位升高,二级水箱液位降低;
4.反渗透海水淡化系统关闭，参数逐渐减为零；
3.11高压泵进水压力低故障
高压泵压力低故障
1.高压泵出口压力降低；
2.一级反渗透系统关闭；
3.一级水箱液位升高，二级水箱液位降低；
高压泵进水压力低故障
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