pH值控制系统 污水预处理应用说明（二）

3.1.2 控制器
　　　　
  接点控制方式无法满足使用需要，改造后采用连续调节控制的方式。pH值的连续调节控制在传统控制方法中一直是一个难题。pH值自身的非线性特征与中和过程的大滞后叠加，使连续控制更加困难。应该采用先进调节控制器。为了保证调节效果，方案使用了无模型自适应(MFA)控制技术。
　　原现场采用分离仪表控制，因此方案选择的CyboCon CE，是美国博软公司将强大的无模型自适应（MFA）控制技术与Microsoft Windows CE实时操作系统结合起来，嵌入GEFanuc公司的FC2000工业平台，是一种即插即用式、功能强大的一体化先进控制器。可以通过其自带的I/O通道直接与一次仪表连接；触摸屏显示器完成控制组态和调节趋势显示；内置的控制逻辑算法实现连续、间歇控制逻辑的组态。MFA控制算法可以有效地解决pH值控制问题，特别是可以解决pH+大滞后控制难题，同时由于MFA控制算法的强制在线自学习的特征，使控制改造可以在不影响生产的条件下直接调试和投运。
　为了实现P3泵连续调节控制，加装变频调速器作为调节执行器，通过调整P3泵的转速实现加酸量的控制。
　　
　　
3.1.3 控制逻辑
　　　　
  应考虑将P3泵的连续控制与P4泵的接点控制形成自动连锁。考虑到污水处理过程中污水的碱性和流量有较大的变化，而变频调速技术有其应用的限制，即当输出频率低于工频的20%时，电机较易发热，这就意味着*大与*小处理能力的比值不能超过5。但现场工况的考察结果表明，这样的处理能力是远远不够的。方案选择了双泵工作方案，即P4泵作常稳态的连续调节，并限制其不在工频的20%以下工作，必要时可关闭该泵；P3泵作为P4泵的补充，在P4泵的能力不够时开启。
　设计中必须考虑通过一套控制逻辑实现上述目的。初步设计利用CyboCon CE的逻辑模块组成控制逻辑，其主要原理是：在设定值的上下各设一个带，形成pH值的上下限，上限与变频器输出频率构成逻辑控制P3泵的启停，下限与变频器输出频率构成逻辑控制P4泵的启停。中间作为连续调节区。
　　
　　
3.2 改造方案
　　　　
  P4加酸泵、pH传感器、变频调速器和CyboCon CE的MFA先进调节器共同构成pH值控制回路，对污水pH值进行连续调节。MFA先进调节器的应用，可以克服控制系统中的大滞后和非线性。当P4泵接近满量程工作状态时，自动启动P3加酸泵作为补充。控制方案示意图见下图。
 

4 改造的效果
　　　　
按照上述方案在不影响正常生产的条件下实施，控制系统经简单在线调试后，即达到如下效果：
　　1）采用新型pH传感器探头后，测量准确，长时间使用测量值未发生漂移，探头成本低、寿命长。
　　2）污水实现全部达标排放：正常工况的波动中，系统实现了连续排放，排放值为pH=设定值±0.15；在化学池污水大量排放时，P4泵与P3泵实现联锁控制达到工艺要求的排放指标。
　　
　　

5 改造的意义
　应该看到，对于pH值的控制不仅是污水排放的需要，在大量的化工生产装置中pH值是否稳定直接影响装置的安全生产和设备腐蚀（如乙烯装置的急冷注碱单元），因此，有效地控制pH值有着较大的经济效益。通过本次改造,解决了工厂污水排放pH值超标问题，同时，为解决长期困扰化工企业的pH值无法在满足工艺要求的情况下实现连续自动调节问题提供了一种切实可行的方法.