自来水厂

单独的PID缺少合理的判断参数和反馈机制,因此带反馈的SCD控制系统可以说是对PID的一种补充。

SCD可以解决两个问题:

第一加入了流动电流参数,弥补了单一的原水浊度参数。

第二加入了反馈机制,增加了系统的判断能力。

所谓SCD就是游动电流控制器,其原理是当原水加药经过完全混合以后,水中颗粒带电荷的情况将发生变化,随着投药量增加或减少,游动电流也同时按比例改变。此刻水中的流动电流值可以是4-20ma的信号输入给计量泵的控制器,自动调节加药量。其值的校定是通过沉淀池出口的浊度,来调整SCD的值,把最理想的沉淀效果的SCD值设定为零。它的应用主要也是适用于正常的水质,而且需要水质的变化不快。因此它对不同的原水效果有所不同。因此想要使用SCD就必须在该水厂实现完成中型实验。

对于SCD即游动电流控制系统我们设计了两种模式。

一种是单回路定值控制系统

如图所示

单回路定值控制系统

另一种是串级控制系统结构

我们在原有的单回路控制的模式上设计一个沉淀后浊度的反馈环节,根据浊度相对于控制设定范围的便宜与变化趋势修正流动电流的设定值,构成双回路的串级控制。由于存在反馈环节,所以对数据的判定更为准确。如图所示

串级控制系统

根据对这两组模型的对比分析我们发现,带反馈的SCD模型更符合我们的设计要求,相比较而言,我们更倾向于后一种模型。

一个结合PID运算和SCD反馈控制的加药模型比单独的PID或SCD模型都要高级和优越。这个模型可以处理一些水源水质比较稳定的水厂。但是仅有PID和SCD是不够的。PID和SCD构成的模型是一个在理想状态下的模型。如果要使用PID+SCD的模型还需要解决一个关键问题,那就是由于水质变化快而带来的反馈滞后性问题。

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