污水处理MFA无模型自适应pH值控制方案

废水处理标准相当严格，然而pH控制是其中一个典型的控制难题。由于pH滴定曲线本身的非线性，再加上pH/流动的大变化和大滞后过程，使得要真正实现自动控制则变得相当的困难。位于美国加州的Chiron制药厂就面临着这种情形，而且还意识到在不久的将来美国环保署法规对他们所排放废水的pH值的标准将规定得更为严格。

该废水处理系统采用的是以流量为操作变量的两阶段的分程控制，废水的pH可在2到11之间大幅度的变化。各阶段采用一个双脉冲控制阀添加碱性溶液（浓度为32%，pH值为14的NaOH）或酸性溶液（浓度为50%，pH值为1.50的硫酸），废水存储在各槽中。

先前Chiron在它的废水处理系统中，采用的是PLC中的PID控制器。由于pH回路的控制效果差，这个系统常常需要人工调整。为了改进pH控制，满足废水排放要求，该公司决定采用CyboCon CE（点击浏览CyboCon CE详细介绍......），这个基于Windows CE的控制仪表。CyboCon CE为pH控制提供了一个简单、可靠且可行的先进控制解决方案。

这个解决方案的核心是CyboSoft的专利技术——无模型自适应（MFA）控制技术，它取代了PID算法，能适应废水处理过程固有的变化。它还能够补偿了pH滴定曲线的大增益变化。CyboCon CE MFA控制器输出在50%处转换为酸信号进行控制，因此，这个控制器可以中和酸性和碱性废水。

为避免形成盐而违反排放标准，老系统不得不在6.5到8之间设置了一个死区。这样，当pH值在这个死区范围中时，就不会加入任何试剂。如果pH值超出了这个范围，将迅速加入试剂迫使pH返回。这种“呯－砰”控制方式是pH控制的通病，会引起pH回路不停的振荡，致使化学试剂的浪费。

安装好CyboCon CE之后，MFA控制器的设定值为7.5，死区范围减小为7.4到7.6。这种废水的pH控制能很好的维持在设定的范围内，甚至在极其狭小的范围内也不会形成盐。精确的控制避免了违反废水排放标准，而且能减少试剂的消耗，保持槽的清洁。