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基于PLC的pH值自动控制系统

蔡晓霞

（绍兴职业技术学院，浙江绍兴312000）

摘要：详细介绍了某污水处理厂加药控制系统的基本原理，并从实用的角度分析了运用该系统实现加药自动化控制所采取的主要控制策略。

系统综合应用了PLC技术、组态技术和PID控制算法，并在动态实验中取得了良好效果。该系统对实现pH值的自动控制具有重要的实际意义。

关键词：PLC；pH值控制；加药系统；自动控制

在工业废水处理过程中，pH值是表征水质的重要参数，中和集和控制。

池的pH值控制效果直接影响到出水水质。国内多数中小化工企系统通过检测pH值来控制中和池的氢氧化钠和浓硫酸的加

业的废水加药系统多数采用人工调节，pH值的控制精度低，药剂入量，pH值要求控制在6.8～7.5之间。通过建立闭环控制系统以

浪费严重［1］。本文以某化工厂废水处理系统中和池的pH值为控实现对中和池溶液pH值的控制，闭环控制可以有效地抑制闭环

制对象进行分析，从物化沉淀池溢流至中和池的污水为碱性溶液，中各种扰动的影响，使被控量趋近于给定值。在pH值闭环控制系

需加入酸性溶液进行中和。在中和池内设机械搅拌系统和pH计统中，用pH计量仪将溶液的pH值信号转换为标准量程的电流或

量仪，再通过PLC控制加药计量泵，使中和池排出的溶液尽可能电压，然后送给模拟量输入模块，经模数转换后得到与pH值成比

接近中性。系统采用计算机作为上位机，日本三菱公司生产的PLC例的数字量，CPU将它与pH设定值比较，并按PID控制算法对误

作为下位机，采用数字PID控制算法相结合，实现加药系统的自动差进行运算，并将PLC计算得到的数字量送到数模转换模块，经

控制。模拟量输出通道控制加酸泵和加碱泵的流量，实现对pH值的闭

1系统设计方案环控制［2］。其控制系统结构框图如图1所示。

给定值FX－2DA－01加酸泵

该化工厂废水处理控制系统由PLC集散控制层和电气设备PID控制器2N中和池废水

FX－2DA－01加碱泵

执行层组成现场控制层。现场控制层采用FX系列的PLC作为2N

2N

核心控制部件，现场控制层共有3个PLC控制站，每个PLC控制中和池废水pH值

站链接现场的各类传感器、阀门、泵、搅拌机等现场设备。其中2＃图1pH值的PID控制系统结构框图

PLC控制站主要负责皮化调节池、pH反调／混合／絮凝池、物化控制系统主要由上位机计算机、下位机三菱PLC、检测仪表和

沉淀池、中和池、鼓风机房等位置的各类仪表、执行设备的数据采计量泵组成，整个pH值的控制过程如图2所示。

2系统硬件设计

浙江省教育2010年科研项目，项目名称：《基于PLC的污水处理2.1上位机监控和系统通信部分

控制系统的研究》，项目编号：Y201018989