[发明专利]一种基于增量式PID控制的水箱加氯消毒方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于增量式PID控制的水箱加氯消毒方法及系统，基于增量式PID控制将其离散化，并与传统加氯系统结合简化；所述系统运行包括：启动系统进行初始化设置，包括配置初始投加系数、采样时间、水箱容量等参数；PLC收集水质在线检测仪传输的采样数据，并进行运算处理求出期望值P；PLC将期望值P与目标值进行对比计算出偏差，得出控制量进而修正前馈投加系数；PLC输出投加量完成一次闭环投加调整；同时系统进行采样判断，保证采集到调整后的水样余氯浓度然后输入系统，进行下一周期的反馈调节。整个自动控制调节的过程形成一个闭环控制，在保证高效加氯的同时提高了加氯系统运行的稳定性。本发明适于二次供水水箱加氯消毒以及污水处理。

主权项

1.一种基于增量式PID控制的水箱加氯消毒方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，向水箱的进水端投加氯：所述的水箱具有进水端和出水端，对水箱的进水端投加氯，投加流量为Q′＝δQ，其中δ为投加系数，Q为进水端的进水流量；与此同时，对进水流量进行计量并记录进水量V＝Qt，其中t为记录时间；步骤2，多次获取水箱出水端的余氯浓度，以确定调节模式，具体包括：步骤2.1，从余氯检测设备获取水箱出水端中的余氯浓度，并开始计时，t′时间后再次获取出水端中的余氯浓度；采用同样的方法，获取到多次余氯浓度；步骤2.2，求取所述多次获取的余氯浓度的均值P，然后进行判断：当均值P小于设定的目标余氯浓度范围的低阈值P_l时，进行正增量调节S1；如果均值P在设定的目标余氯浓度范围的低阈值P_l、高阈值P_h之间时，不做调节，保持投加系数δ不变向进水端投加氯；如果均值P大于所述的高阈值，且小于设定的上限余氯浓度值P_t时，进行负增量调节S2；如均值P大于上限余氯浓度值P_t时，则进行报警并停止投加氯；正增量调节S1：首先判断是否需要进行调试，如需要进行调试，则判断水箱进水端的进水量V是否大于水箱容量n，如V>n，则执行S1‑1，否则当V≤n时，执行补加氯调节S3；如不需要进行调试，则判断进水端的进水量V是否大于水箱容量n，如V>n，则执行S1‑1，否则保持投加系数δ不变向进水端投加氯；S1‑1：进行投加系数的调整，调整量Δδ，调整后的投加系数δ^*＝δ+Δδ；按照调整后的投加系数δ^*对水箱的进水端投加氯，投加流量为δ^*Q；负增量调节S2：判断水箱进水端的进水量V是否大于水箱容量n，如V>n，则执行S2‑1，否则当V≤n时，执行S2‑2；S2‑1：当所述的均值P<3时，进行投加系数的调整，调整量Δδ，修正后的δ^＝δ‑Δδ；按照调整后的投加系数δ^对水箱的进水端投加氯，投加流量为δ^Q；S2‑2：保持投加系数δ向不变进水端投加氯；补加氯调节S3：重置进水量V和t为0并开始计量，当进水量V≤n时，在保持进水端以投加系数δ进行氯投加的同时，向水箱内进行氯的补加，补加流量为m；每隔固定的时间间隔获取一次出水端中的余氯浓度q，判断余氯浓度是否在设定的目标余氯浓度范围之内；如q在目标余氯浓度范围之内，则保持补加流量m继续向水箱内补加氯；如余氯浓度q小于目标余氯浓度范围的低阈值P_l时，则调整补加流量为2m向水箱内补加氯；如余氯浓度q大于目标余氯浓度范围的高阈值P_h时，则调整补加流量为0.1m/q向水箱内补加氯；当进水量V>n时，停止向水箱内补加氯。