基于单片机船用海水淡化装置故障诊断系统.ppt

基于单片机的船用海水淡化装置故障诊断系统的硬件设计
姓名:曾龙斌
学号:201211824044
指导老师:戴乐阳
引言
目前船舶上使用蒸馏式海水淡化装置的技术不断进行改进,但在自动控制和故障诊断方面还是存在不足。主要表现在:(1)系统工作原理虽简单,但系统组成复杂,各设备和仪表多,轮机人员管理的劳动强度大,与船舶无人机舱的自动化发展趋势相背;(2 )没有保存海水淡化装置产生故障时系统的运行参数,不利于维修人员在分析故障时快速准确做出判断。
引言
对此我们以真空沸腾式海水淡化装置系统为例,研究开发一种直接嵌入系统、功能较为完善的故障实时检测与诊断电路系统。该系统可以提高船用海水淡化装置的可靠性与维修性,方便轮机人员日常保养及维修人员准确获得故障原因。
真空沸腾式造水机原理图
给水阀
蒸发(馏)器、冷凝器
海水泵、真空泵、排盐泵、凝水泵
海水淡化装置故障特性分析
根据原理我们可以知道海水淡化装置常见的故障有:冷凝器和蒸发器的换热面结垢、加热水流量过多或过少冷凝海水流量过多或过少、离心泵排压不足、排盐真空泵的排盐水量下降、真空泵抽气能力下降、蒸馏装置的气密性不良等。当然系统外界条件出现变化,如加热水温度和海水温度的升高或降低,也直接影响系统正常工作。
海水淡化装置故障特性分析
海水淡化装置的工作状况与各种工作参数都紧密相关,当实际运行条件与设计条件不同或出现各种故障时,必然会影响到工作参数。而本文设计的故障诊断系统需要在各种条件下对海水淡化装置的运行情况进行分析诊断,因此当外界条件变化或出现故障时,根据传热学和流体力学等理论知识,结合实际的测量数据,得到海水淡化装置的各参数的变化规律。根据分析结果,选择 8 个技术参数(见表 1)就可以完整准确反映出系统异常工作时的故障原因.
海水淡化装置故障特性分析
故障判断的流程:第一步判断四台离心泵是否正常工作;第二步采集五个温度参数和一个盐度,同时把六个模拟量转换为数字量;第三步判断蒸发器的水位高度和蒸馏器内盐水进口的压力是否正常;第四步以 situation X 显示测量结果,并循环到第一步。
海水淡化装置故障特性分析
故障诊断系统硬件设计
为了实现海水淡化装置故障的实时检测与诊断功能,设计以 AT89C52单片机为核心的电路系统。除了基本电路外,包括信号测量与处理电路、离心泵动作电路、开关量电路和显示电路,具体内容见图 2。
系统硬件结构图