水廠加氯系統(tǒng)的控制研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，國家對飲用水安全越來越重視，各自來水公司及下游自來水廠對水質(zhì)有了更高的要求。消毒是水處理工藝中的重要組成部分，也是保證飲用水衛(wèi)生安全的最后屏障，而目前我國水廠使用的消毒工藝以加氯消毒為主。在這樣的背景下，迫切需要對水廠氯氣投加環(huán)節(jié)進行分析研究，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)出安全可靠的氯氣投加自動控制系統(tǒng)，將水廠產(chǎn)水余氯控制在安全合理的范圍之內(nèi)，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文從實際工藝出發(fā)，介紹了水廠的各處理流程、加

2、氯點和含氯藥劑的選擇，重點分析了加氯過程的化學反應(yīng)機理。由工藝分析得到加氯量的控制目標、投加過程的特點以及最終影響出廠水余氯指標的因素。本文從常規(guī)控制入手，介紹了水廠加氯系統(tǒng)的PID控制和串級控制。這一部分重點分析了串級控制應(yīng)用于加氯系統(tǒng)時，主控對象與副控對象的選取、對象模型的辨識方法。然后根據(jù)實際調(diào)研，以本溪明山水廠為背景，分析了該水廠控制系統(tǒng)的架構(gòu)。根據(jù)明山水廠PLC控制程序分析加氯系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，總結(jié)了該水廠通過余氯反饋值修改加氯

3、系數(shù)調(diào)整加氯量的閉環(huán)控制思想。由于加氯系統(tǒng)從濾池后加氯點到清水池長時間接觸反應(yīng)具有滯后時間長、難以獲得精確數(shù)學模型等特點，本文嘗試引入模糊控制作為智能控制算法應(yīng)用于加氯控制系統(tǒng)。但由于模糊控制器相當于PD控制器，不含有積分作用，很難消除靜態(tài)偏差。采用模糊控制算法改進常規(guī)PID控制器，PID參數(shù)的整定不依賴于對象數(shù)學模型，并且參數(shù)能夠在線調(diào)整，滿足實時控制的要求。
　　最后通過Matlab仿真，分析了模糊控制器和模糊PID控制的動態(tài)