废液中和处理系统pH控制仿真

pH值控制广泛存在于石油化工、生物制药、污水处理、发电等诸多工业过程,其控制品质好坏直接影响整个系统能否长期、安全、稳定运行,因而十分重要。由于强非线性和大滞后等特性,致使其控制难度大,pH值控制系统的设计一直是过程控制界的难点和研究热点。弄清pH中和控制过程的原理,并在计算机上模拟其控制过程及参数扰动的影响,对控制系统的分析与设计具有重要的指导作用。本文以废液中和处理系统为例,分析了溶液系统pH值和流量之间的非线性问题,讨论了在控制系统中将pH值变化转化为中和反应酸碱的流量变化的基本规律,给出了滴定特性曲线转化为酸碱流量变化规律的3种主要方法。最后在MATLAB/Simulink平台进行了pH控制系统设计及仿真,并对滞后时间参数进行了鲁棒性分析。结果显示,只要控制器参数整定合理,时间延迟不超过一定界限,PID控制的控制效果能够满足实际要求。     

基于预测模型的浮选过程pH值控制

矿浆pH值是泡沫浮选过程中的一个非常重要的被控量.目前,多数选厂的矿浆pH值控制基本是依靠现场工人定期对矿浆样本进行pH值测量,凭主观经验对pH调整剂进行调整.由于操作工人的主观性和随意性的影响以及矿浆样本pH值测量与药剂调整间存在的较长的时间滞后,矿浆pH值波动频繁,很难使矿物浮选保持在一个稳定最优生产状态下运行.为了使矿浆pH值保持在一个期望的生产状态,基于浮选泡沫表面视觉信息提出了一种新的矿浆pH值控制方法,分别采用基于泡沫视觉信息的自适应遗传混合神经网络AG-HNN和自适应遗传PID(AG-PID)控制方法建立了矿浆pH值预测模型和pH值控制模型,基于所建立预测和控制模型对浮选药剂用量进行调整,解决了浮选矿浆pH值波动问题.工业浮选现场的实验结果表明该方法可以使矿浆pH值保持在一个期望的范围内,有效提高浮选性能.     

丝光工艺中碱液浓度控制系统设计

以印染行业前处理为背景，简要介绍了前处理工艺中的丝光流程。为了达到对丝光工艺中碱液浓度控制的目的，设计开发了控制系统。详细介绍了系统的总体方案，硬件设计和软件设计等问题。用pH复合电极测量稀释后的碱液的pH值，计算出碱液的浓度，通过计算的结果来对碱液进行加水或者碱液来达到控制碱液浓度恒定的目的。通过对系统的分析认为，该系统如应用模糊控制和自适应控制等更优化的控制算法，采用光谱检测，改进pH值的检测方法，可使系统的可靠性精度和实时性进一步提高。     

碱液浓度控制系统设计

为实现对印染前处理丝光工艺中的碱液浓度控制,设计开发了碱液浓度实时控制系统.本文介绍了采用pH复合电极测量pH值的方法、pH值测量的原理以及电极的标定,并分析了系统的软硬件设计.本文中的系统能够对生产过程中的碱液浓度进行实时检测与控制,满足连续生产的要求.     

pH过程的模糊控制仿真研究

pH过程广泛存在于化工、生物工艺、污水处理、发电等工业过程中，对这一过程进行良好的控制有着十分重要的意义。由于pH过程是一个具有严重非线性及滞后性的被控对象，传统的PID控制难以达到理想的控制效果。本文使用模糊控制技术，设计采用了带有自调整因子的模糊控制器，不仅能较好地处理pH过程的严重非线性和滞后性，而且具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

（洛阳市质量技术监督检验测试中心，河南 洛阳 471003）

在pH值中和过程中,由于溶液的酸碱度对产品的质量以及环境有着很大的影响,pH值控制最为重要,因为pH 值对溶液的物理,化学性质都有影响,对其进行控制有很大的意义,因此必须对pH值进行控制。在pH值中和过程的离散化模型的基础上,分析了pH值中和过程的非线性特点,结合迭代学习控制理论,给出P型的具有学习能力的迭代学习智能控制方法,可实现在时间区间上的完全跟踪任务。仿真结果表明,当迭代次数趋于无穷时,P型迭代学习控制方法可以实现对期望值的完全跟踪,验证了该方法的有效性。     

基于STM8的水质pH检测仪的设计

pH是影响水质的关键因素,而国内传统的pH值检测方法多是人工操作,采用比色法测定pH值。由于人力和物力的限制,监测工作仅限于几个点,检测精度也不高,不能保证所测数据的准确性和实效性,难以实现对环境全时段监测。所以,研制一款便捷的p H值监测仪,具有十分重要的意义。随着物联网和传感器技术的快速发展,无线网络技术也被应用在水质监测方面。通过传感器将pH参数转换成易于处理和传输的数字信号,通过NB-lot无线方式完成数据的传输,满足pH值监测的实时性和准确性的要求,实现了远程监控。     

基于单片机的pH值控制器的设计

由于pH值是具有非线性的特点,所以就利用AT89S51单片机来设计了一种pH值的控制器,主要功能是实现信号的采集、数据的处理、数据的显示和键盘控制等多种功能.这个控制器的软件是使用了C 51的汇编语言来进行编程相应的程序,并采用模块化的设计方式,从而实现数据的采集模块和显示模块以及键盘的扫描模块的设计.     

LabVIEW与Matlab混合编程的过程控制应用

LabVIEW是一个虚拟仪器开发平台软件，可利用它方便快速地建立用户自己的应用程序，并进行工业过程的计算机测量和控制。但对于较复杂的先进控制算法的应用，则需要用LabVIEW与Matlab语言混合编程，充分发挥各自的优势。针对CSTR（连续搅拌反应器）酸碱中和反应的pH值控制系统，建立了LabVIEW仿真界面及程序，实现了pH值的动态过程仿真和小波神经网络预测控制仿真，实验结果表明了该方案的实用性，若配置好硬件资源和DAQ设备，则该控制器可以实现pH值实时控制。     

DTRO垃圾渗滤液处理控制系统设计

DTRO垃圾渗滤液处理处理系统的控制方案采用了Siemens公司S7-300系列PLC和莫迪康系列PLC,在上位机采用了亚控开发的组态王软件用于对垃圾渗透液处理控制系统,同时对其电动控制阎采用PID控制方法,实现了对系统准确、可靠的控制.     

应用StatSoft STATISTICA 6.0设计污(废)水混凝预处理正交试验

混凝是污(废)水处理或预处理最常用的方法之一,普遍采用正交试验法进行多因素试验设计和统计分析试验结果。本文以生活垃圾卫生填埋场渗滤液和锦纶66帘子布浸胶废水的混凝预处理试验为例,选择混凝剂投放量、pH值、温度和静置时间为试验因素,应用StatSoft公司最新开发的专业数理统计软件STATISTICA 6．0设计L_9(3~4)正交试验,以混凝后上清液的浊度、COD_(?)、沉淀状态为评价指标,进行方差分析,并综合评价了混凝条件。试验结果表明,用STATISTICA 6．0对污(废)水混凝进行试验设计和数据统计分析是可行的。     

垃圾渗滤液处理厂自动控制系统的设计与实现

基于垃圾渗滤液处理厂工艺流程特点,通过对国内该行业生产控制现状的分析,从系统结构、软硬件配置和实现功能几方面阐述了自动控制系统的设计与实现,并着重论证了系统中的SBR自动控制,指出自动控制系统应是紧密结合工艺,集控制功能、管理功能和数据处理功能于一体的系统。     

Neural network prediction model for the methane fraction in biogas from field-scale landfill bioreactors

In this study we present a neural network model for predicting the methane fraction in landfill gas originating from field-scale landfill bioreactors. Landfill bioreactors were constructed at the Odayeri Sanitary Landfill, Istanbul, Turkey, and operated with (C2) and without (C1) leachate recirculation. The refuse height of the test cell was 5 m, with a placement area of 1250 m² (25 m × 50 m). We monitored the leachate and landfill gas components for 34 months, after which we modeled the methane fraction in landfill gas from the bioreactors (C1 and C2) using artificial neural networks; leachate components were used as input parameters. To predict the methane fraction in landfill gas as a final product of anaerobic digestion, we used input parameters such as pH, alkalinity, Chemical Oxygen Demand, sulfate, conductivity, chloride and waste temperature. We evaluated the anaerobic conversion efficiencies based on leachate characteristics during different time periods. We determined the optimal architecture of the neural network, and advantages, disadvantages and further developments of the network are discussed.     

木薯酒精发酵过程关键参数的测控研究

木薯酒精发酵过程是一个时变、非线形和多参数影响的动态过程。对发酵过程的关键参数如pH值、溶解氧的测控是非常重要的。设计了由工控机和西门子公司的PLC构成的发酵过程两级计算机集散系统,实现对酒精发酵过程中关键参数pH值、溶解氧等的数据采集与监视,同时利用该系统实现对采集到的数据进行分析与处理,从而达到最终的控制目的。     

C3000实现的非线性PID在pH定值控制中的应用

在化工生产应用中,对pH值进行精确控制具有一定困难,尤其是要求将反应溶液的pH值控制在7～8之间,一直是工业控制中没有很好解决的难题之一。根据pH值控制本身非线性的特点。提出了三区段后补偿非线性PID控制算法,将线性的PID输出通过指数函数非线性化,并利用㈣方便的组态和强大的运算控制功能将其实现。某乙烯厂急冷水和稀释蒸汽发生系统中的应用实例表明,使用㈣实现的三区段后补偿非线性PID控制算法适应性强、响应速度快、控制精度高,在设定pH值变化的定值控制中具有很好的应用。     

智能控制在分批发酵过程中的应用

针对非线性，时变、大滞后的发酵过程，将智能控制技术融入传统的集散控制系统中以提高控制精度，模糊控制方法的优势在干能够处理过程的不确定性信息，与常规控制相结合，设计了罐温复合模糊控制系统和PH参数自调整模糊控制系统，以克服罐温度和PH对象的时变和滞后特性，发酵过程中影响溶氧变化的因素较多，不同发酵阶段调节规则不同，而专家系统能够有效地利用系统信息，因此对溶氧采用变区域专家控制系统进行控制。智能控制精度与常规控制方法相比提高50％，已在10多家单位成功地推广应用。     

酸碱中和反应中pH值的单神经元自适应控制研究

基于酸碱中和反应过程中pH值变化的动态模型,设计单神经元自适应控制器,解决化工生产过程中pH值的PID控制所存在的调节时间长、超调量大和系统抗干扰性差的问题。在相同条件下与PID控制器进行对比实验,实验结果表明单神经元自适应控制器明显改善pH值过程控制系统的动态性能,该控制系统具有较强的自适应性与鲁棒性。     

基于模糊PID控制的循环水自动加药与监测系统

工业生产中加强对循环水质的处理变得越来越重要,在对循环水系统存在问题进行分析后,利用西门子S7-200 PLC和WinCC组态软件开发设计了新型工业循环水水质在线监测与自动加药系统,解决了传统控制难以保证加药量准确与均匀的问题;针对加酸中pH值过程具有非线性、时变和大时滞等特点,采用了以控制人员的经验为基础的模糊控制方法,结果表明pH值控制误差完全满足系统要求;系统已在化工厂中投入运行,经实践证明,该系统人机交互性好、可靠性高、抗干扰能力强,满足了现代工业循环水质监管的要求。     

基于图像特征的锑浮选矿浆pH值预测控制

适宜的矿浆pH值是泡沫浮选高效生产的关键。针对浮选矿浆pH值无法在线检测和控制滞后的问题,提取pH关联泡沫表面敏感特征,建立了基于仿射传播聚类(AP)的多模型最小二乘支持向量机(LSSVM)软测量模型;提出一种基于差分进化(DE)的在线支持向量回归(OSVR)pH值预测控制方法,离线建立和在线校正pH值预测模型,采用DE优化方法求解预测控制决策变量实现pH值实时控制。金锑浮选工业数据表明所提出的控制策略稳定了矿浆pH值,减少了药剂消耗。