基于PID恒液位系統在污水處理中的應用

摘 要：文章介紹了恒液位控制系統在污水處理中的應用。該系統基于PID控制利用PLC技術和變頻器技術，來實現污水處理廠污水池的液位基本保持恒定，以滿足污水處理過程中的工藝要求，為整個污水處理系統保持最佳狀態提供條件。

關鍵詞：PID；恒液位；污水處理

引言

隨著變頻器、PLC及儀表技術的發展，在工業生產中液位控制系統得到廣泛應用，尤其污水處理中不同時段來水的差異較大[1]，各個工藝階段一個重要環節就是污水池的液位控制。按照偏差的比例（Proportion）、積分（Integration ）、微分（Differentiation）控制，簡稱PID控制，由于PID控制原理簡單、抗擾動性強、易于實現、適用范圍廣等特點[2]，特別是過程控制中，由于控制對象的數學模型難以建立情況下，常采用PID控制，并根據經驗在線調整。基于PID調節利用變頻器和PLC及儀表來實現恒液位的自動控制，不僅可以實現整個系統的準確性、穩定性、可靠性，減輕運行工人的勞動強度，降低生產運營的成本，而且減少提升水量的忽大忽小對污水處理工藝的沖擊[3]，為生產工藝的調控奠定良好基礎。

1 PID控制規律

式中比例環節成比例反映PID控制系統的偏差信號e（t），PID調節器產生與系統偏差成比例的控制作用，增加控制的快速性，但對穩定性不利。積分環節的控制作用對消除穩態誤差有利，Ti越小，積分速度越快，積分作用越強，反之越弱，但對系統穩定性不利，甚至有可能導致結果不穩定。微分環節的作用時反映偏差信號的變化率，能預見偏差信號的變化趨勢，在系統中加一個早期的修正信號，加快系統的響應速度，減小超調量和超調時間。……