污水处理中和反应控制方案20100528..docxVIP

污水处理中和反应控制方案一．工艺要求系统工作原理，PH电极在提水泵的后端检测，加药泵在提水泵的吸水口加药。当PH电极检测到PH时信号传输给变送器，由变送器传输的PH值给运算系统，运算系统通过运算再传输信号给加药泵，加药泵根据给定值给系统加药，加药点在提水泵吸口，通过提水泵将污水与药混合，搅拌流经PH检测电极，当电极检测到PH值符合要求时加药泵停止工作。当电极检测到PH值不符合要求时加药泵开始工作。运算系统要根据电极检测到的PH值高低，通过运算给加药泵变频器控制加药泵的转速控制加药量达到系统PH值在符合要求的数值，要求运算系统调整加药泵加药量必须精确无误。二．整体设计经PH计测量后的电流信号4—20mA送到EM231模拟量输入模块经A\D转换后送到PLC中进行计算，电流与PH值之间的单位转换——比例转换：PH值0~14，电流4~20若PH为7.，根据线性比例关系=，x=8，电流应为8+4=12，测量值与给定值经PLC的PID指令运算，输出值控制变频器从而调节计量泵的速度实现中和反应控制。控制器所提供的比例增益和积分增益常数，其设定范围为0—100%，默认值为50%。改变其任一项均可引起PID方程的输出量（修正量）的变化。应对比例增益和积分增益常数进行整定。整定时应以控制器提供的经验常数（默认值）为基准，根据实际应用逐步作适当调整。整定时应通过来回改变设定值，比较PH值变化及振荡时间来选取合适的比例增益及积分增益常数。值得注意的是，增益常数设置太高可能会引起振荡加剧，设置太低会引起控制器反应迟钝，比例增益及积分增益常数的整定应分别独立进行。中和前污水PH值变化很大对PID参数整定有很大影响，并且使得系统控制滞后，解决办法是可以加一个前馈控制，以污水流出的流量作为副回路的参数，可以在污水流出处加一个阀门控制其流量，从而调节及时，能够克服滞后及对象的非线性干扰，可以减少主参数pH值的波动。其他造成较大影响的因素有中和反应所发出的大量的热，使得PH值受温度影响较大，可以在污水池中安装一个风扇，并由控制器控制风扇的通断。加药管道的长度以及药剂未进入污水池中的延迟时间也是对系统造成很大影响的因素，以及PH计测量出来的值送到系统中以及控制器执行程序的时间都是滞后时间，解决办法是加快药剂在管道的流速，减小加药管道与污水池的距离。（如果中和前污水PH值变化很大对调节有什么影响？因此出现大的扰动如何处理？还有没有其他会造成较大影响的因素？）三．控制框图四．各部分原理说明1．电流信号输入为模拟量，要经过模数转换模块EM231进行转化，而EM231转换出来的16位二进制其2个字节的存储单元的低3位均为0，数值的12位是存放在第3~14位区域，15位为零，则转换来的二进制数要经过移位来进行运算。2.送入到PID指令中的偏差要经过数值转换才能被使用，PID回路有2个输入变量，给定值SP和过程变量PV。给定值是固定的PH中值7.0，过程变量就是实际测量值，由模拟量输入模块提供的过程变量要转化成标准化的实数（0.0~1.0之间的实数）并填入回路表；设置PID指令的无扰动切换并执行PID指令，使系统由手动方式切换到自动方式，将参数先后填入回路表，完成回路表的组态编程。从而实现周期的执行PID指令。将PID运算输出的标准化实数值先刻度化在转换成有符号整数，最后送至模拟量输出模块，从而控制变频器。3.变频器与PLC直接连接控制，采用台达变频器，PLC出来的模拟量电流信号直接送到变频器上进行调速即可。4.电流4~20mA对应到电机上额定频率为0~1000HZ（具体电机参照其参数设定），而电机的频率都对应相应的速度，从而实现了PH值到电流到电机转速的调节。5.S7200本身带有PID自整定，S7--200PLC已经支持PID自整定功能，STEP 7--Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。这就大大增强了S7--200PLC的功能，并且使这一功能的使用变得更加容易。可以使用操作员面板中的用户程序或者PID整定控制面板来启动自整定功能。PID自整定算法向您推荐增益值、积分时间值和微分时间值。可以为调节回路选择快速响应、中速响应、慢速响应或者极慢速响应等调节类型。用PID整定控制面板，可以启动自整定过程，取消自整定过程和在图表中监视结果。控制面板会显示所有可能发生的错误和警告信息。它也允许您将自整定后得到的增益值、积分时间值和微分时间值应用到实际控制中去。6.在PLC中应设置手∕自动开关，启动时要2台电机同时供电，并在运行过程中检测PH值时，也要判断PH值是否超上报警线或越下报警线，实时报警，停止系统时要根据现场的管道长度，根据原则：是哪个管道长先停止哪个电机运转，从而使得流向生化池的污水可以保持一定的PH值。五．系统主要配置序号 名称 规格 数量Cpu22