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西門子S7-200 PLC在水廠凈水劑投加系統(tǒng)中的應(yīng)用

四、 控制系統(tǒng)完成的功能

　　1、控制要求

　　原系統(tǒng)的凈水劑投加過程采用手動投加方式，這就直接影響到出廠水的濁度，同時也會產(chǎn)生投加量過度的問題。經(jīng)過詢問現(xiàn)場人員、實際調(diào)查總結(jié)了以下主要原因

　　a、凈水劑投加設(shè)備落后：當(dāng)源水濁度發(fā)生改變時無法及時調(diào)整提高投加量；

　　b、凈水劑投加由人為掌握：投加量靠經(jīng)驗投加；

　　c、凈水劑配制無標(biāo)準(zhǔn)：藥劑濃度由配置人員靠經(jīng)驗配置，而濃度不準(zhǔn)使投加量更加難以掌握；

　　d、投加量計算困難：操作人員水平差異較大，投加量隨意性比較大；

　　以上種種原因造成投加量不準(zhǔn)確，從而影響到絮凝效果、并直接導(dǎo)致出廠水水質(zhì)下降。

　　系統(tǒng)改造要求：

　　水廠更換新的自動化投加系統(tǒng)，新系統(tǒng)可根據(jù)水質(zhì)變化情況隨時調(diào)整投藥量，將沉淀池出水均在8NTU（NTU為濁度計量單位）以下，出廠水在1NTU以下；經(jīng)防疫站檢測：出廠水濁度達(dá)標(biāo)率必須為100%。并可在控制系統(tǒng)中加入?yún)?shù)調(diào)節(jié)和監(jiān)控功能。

　　2、控制難點及控制方法實現(xiàn)

　　根據(jù)對工藝過程的分析，本系統(tǒng)屬于典型的大滯后系統(tǒng)?？紤]到一般的PID算法對于滯后時間長的系統(tǒng)難以實現(xiàn)控制目標(biāo)，而模糊控制等高級算法實現(xiàn)成本較高等原因。決定在系統(tǒng)中采用經(jīng)驗值投加和PID算法相結(jié)合的辦法，既解決了PID算法的不足，又解決了成本問題。

　　整個系統(tǒng)軟件中主要包括以下幾個主要方面：

　　a、PID算法：定時采集沉淀池濁度，應(yīng)用S7-200內(nèi)置的PID進(jìn)行運算。得到的模擬輸出值為X。

　　b、經(jīng)驗值：對應(yīng)一定流量的經(jīng)驗投加量進(jìn)行運算——采用查表法查找對應(yīng)的經(jīng)驗值，得出相應(yīng)流量的投加量為Y。

　　c、按照 得出PID運算和經(jīng)驗投加之和。用Z直接控制計量泵開度。（其中a可以在一段時間運行后進(jìn)行修改以達(dá)到最優(yōu)化控制。）

　　d、將原水濁度按照經(jīng)驗值，SCD按照PID算法進(jìn)行入2、3進(jìn)行運算，并將運算結(jié)果控制變頻器頻率以保證游動電泳儀測量值在設(shè)定值左右。

　　e、按照設(shè)定運行時間轉(zhuǎn)換變頻器和計量泵以便設(shè)備輪換使用。

　　f、報警功能：按照要求將有關(guān)故障均進(jìn)行現(xiàn)場蜂鳴報警，并上傳至CPU315-2DP中以便中控室進(jìn)行記錄和處理。