鱼类循环水养殖水处理中的臭氧浓度PID控制_戚翠战

鱼类循环水养殖水处理中的臭氧浓度PID控制_戚翠战收稿日期:2013-12-12修回日期:2014-02-10基金项目:国家科技支撑计划(2012BAD25B10);国家农业行业专项(201003055)作者简介:戚翠战(1989—)，男，硕士研究生，研究方向:机械设计及自动化。E-mail:macsoda@qq．com通信作者:曹广斌(1957—)，男，研究员，研究方向:渔业装备工程。E-mail:laocao@hotmail．comdoi:10．3969/j．issn．1007-9580．2014．02．004鱼类循环水养殖水处理中的臭氧浓度PID控制戚翠战1，2，韩世成2，曹广斌2，周煊亦1，2，蒋树义2，陈中祥2(1上海海洋大学工程学院，上海201306;2中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，哈尔滨150070)摘要:为解决工厂化循环水养殖中臭氧控制的精准性，研究探索了采用PLC实现PID臭氧浓度控制的3种方法，并结合生产实际，采用PLC的PID指令实现消毒时臭氧浓度的PID控制。通过MATLAB/simulink建立臭氧浓度控制模型并仿真，获得超调量精度为2．5%的精准控制效果。经过试验验证得出的控制曲线与仿真曲线的控制效果基本一致，处理过程臭氧反应器中的臭氧浓度能够持续保持在0．18mg/L，鱼池臭氧残留在0．008mg/L以下，达到了浓度控制的要求。试验表明，控制系统设计合理、有效。基于PLC的PID控制系统设计为臭氧在工厂化水产养殖水处理中的广泛应用提供了技术支持。关键词:循环水;水产养殖;水处理;臭氧浓度;PID控制中图分类号:S24;S951．2文献标志码:A文章编号:1007-9580(2014)02-018-05臭氧应用于工厂化循环水养殖水处理系统中，可有效改善养殖水质，提高系统整体性能，确保鱼类健康生长［1］。臭氧可以有效去除水产养殖系统中固体杂质、脱色除臭、氧化氨氮、降解有机物、杀菌消毒、保持工厂化循环养殖系统的水质稳定［2-5］。对于养殖水体的处理，臭氧浓度为0．1～0．2mg/L，处理时间10～30min就可以达到很好效果［6-7］。由于水体中臭氧浓度过高会对养殖鱼类产生毒害作用，一般鱼类的安全值为0．008～0．06mg/L［8］。因此，臭氧处理过程中必须对浓度加以精准控制，以确保处理效果可靠，处理过程安全。目前，对于臭氧处理浓度控