基于PID恒液位系统在污水处理中的应用

基于PID恒液位系统在污水处理中的应用给水排水科技创新与应用I2015年第4期基于PID恒液位系统在污水处理中的应用彭红涛(郑州市污水净化有限公司，河南郑州450011)摘要：文章介绍了恒液位控制系统在污水处理中的应用。该系统基于PID控制利用PLC技术和变频器技术，来实现污水处理厂污水池的液住基本保持恒定，以满足污水处理过程中的工艺要求，为整个污水处理系统保持最佳状态提供条件。关键词：PID；恒液位；污水处理引言随着变频器、PLC及仪表技术的发展，在工业生产中液位控制系统得到广泛应用，尤其污水处理中不同时段来水的差异较大]，各个工艺阶段一个重要环节就是污水池的液位控制。按照偏差的比例(Proportion)、积分(Integration)、微分(Differentiation)控制，简称PID控制，由于PID控制原理简单、抗扰动性强、易于实现、适用范围广等特点[zl，特别是过程控制中，由于控制对象的数学模型难以建立情况下，常采用PID控制，并根据经验在线调整。基于PID调节利用变频器和PLC及仪表来实现恒液位的自动控制，不仅可以实现整个系统的准确性、稳定性、可靠性，减轻运行工人的劳动强度，降低生产运营的成本，而且减少提升水量的忽大忽小对污水处理工艺的冲击[31，为生产工艺的调控奠定良好基础。1PID控制规律PID控制系统由PID控制器和被控对象组成，其控制规律为：：}∽+∽]’㈣式中u(t)是PID控制器的输出，e(c)给定值与实际值构成的控制偏差，是PID控制器的输入，K。为比例系数，T。为积分时间常数，Td为微分时间常数。PID控制器的比例、积分、微分的控制作用是关联关系，参数可分别调节，也可以采取其中一种或两种控制规律。PID控制器的传递函数为：【+专]式中比例环节成比例反映PID控制系统的偏差信号e(t)，PID调节器产生与系统偏差成比例的控制作用，增加控制的快速性，但对稳定性不利。积分环节的控制作用对消除稳态误差有利，越小，积分速度越快，积分作用越强，反之越弱，但对系统稳定性不利，甚至有可能导致结果不稳定。微分环节的作用时反映偏差信号的变化率，能预见偏差信号的变化趋势，在系统中加一个早期的修正信号，加快系统的响应速度，减小超调量和超调时间。但如果数值挑选不当，控制系统的输入值会反复振荡，这导致系统可能无法达到预设值。控制系统的基本要求为稳定性、快速性和准