在工业锅炉软化水处理当中
，需要对生水同时进行除硬和除碱处理
，因此需要对离子交换床周期地进行酸洗和碱洗
，以抵达交换剂再生的目的。在离子交换床冲洗历程中要排出大宗的酸性和碱性的冲洗废液
，这些废液必须经过中和处理
，使pH值抵达排放标准后才华进行排放。中和反应历程在pH值远离7时
，反应缓慢
，系统保存很大的时间滞后
，而当pH值在7四周时
，系统反应很是灵敏
，pH值随酸碱量的变革异常剧烈
，很容易爆发过调
，引起系统震荡。由于废水中和反应历程的这一非线性特点
，使得中和反应很难控制
，不但使排放液很难抵达排放标准
，并且还会浪费大宗的酸碱药剂。废水中和自控系统正是针对这一特点
，通过设置恰当的pH值检测点
，接纳监控系统
，对水泵和阀门进行协调控制
，自动完成整其中和处理历程
，并且可以以zui少的药剂消耗量
，实现再生废液的达标排放。

二、工艺流程

废水中和系统工艺流程如图所示
，来自软化水处理装置的酸洗或碱洗废液首先进入中和池
，由于酸洗液或碱洗液是批次、间歇排放的
，一般
，软水装置先进行碱洗。此时大宗的碱性废液首先排入中和池
，之后再进行酸洗
，将酸洗废液排入中和池
，这样
，在中和池中先后排放的碱洗废液和酸洗废液首先进行初级中和。在中和池中设有液位检测仪LIT01和pH值检测仪AIT01
，当中和池液位抵达一定高度时
，启动循环泵P20或P21（两个泵为一用一备事情方法）。在循环泵出口管上装置有流量计FIT01和pH检测仪AIT02。循环泵出口分两路
，一路经电动阀AV01返回至中和池
，实现原液循环；循环的目的是让排入中和池的碱洗废液和酸洗废液充分混淆
，使初级中和进行*。另一路经电动阀AV02至二次中和池
，在二次中和池设有pH检测仪AIT03和液位检测仪LIT02
，AIT03 用于检测zui终排放的废水的pH值。在循环泵出口管上接有加酸管和加减管
，HCl酸液经P102或P103计量泵投加到循环泵出口管上；NaOH酸液经P101或P104计量泵投加到循环泵出口管上；酸液和碱液计量泵均接纳变频调速控制。

三、控制变量的选择及控制计划简直定

为了检测废液pH值的变革
，划分在中和池、二次中和池和循环泵出口管上设有pH检测仪表
，显然二次中和池的pH值决定废水是否可进行排放
，因此
，凭据AIT03检测数值控制排放阀AV03和回流阀AV04的开闭是合理的。当AIT03检测值满足排放标准（6.5≤pH≤8.0）时翻开排放阀AV03
，将及格水排掉。当AIT03检测值不满足排放标准（pH<6.5或pH>8.0）时翻开回流阀AV04
，废液返回中和池继续处理。

作为中和药剂（碱液或酸液）投加量的控制依据是选择AIT01
，照旧选择AIT02
，这要凭据丈量的实时性和控制的灵活性考虑
，选择AIT02作被控变量比较合适
，因为检测点在循环泵出口管上
，靠近控制阀和药剂投加点
，并且介质流速高
，pH值的变革在此反应比较灵敏。但在实际运行中发明该检测点保存以下问题：① 检测值受情况滋扰比较严重
，由于AIT02装置在计量泵四周
，计量泵接纳变频调速
，其高次谐波滋扰关于高输入阻抗的pH丈量仪滋扰很是严重
，加之信号电缆与动力电缆共槽敷设
，使得AIT02仪表遭受滋扰幅值高达量程的5%
，特别是在加酸控制历程中加酸泵的起停对pH丈量值影响达0.7%之多
，很难据此进行控制。② 由于仪表装置在泵出口
，介质流速高
，攻击力大
，很容易损坏玻璃电极。③ 由于系统是间歇事情的
，药剂投加点距检测点很近
，当循环泵停止事情时管道中无介质流动
，此时药剂的微量泄露都会给电极造成污染
，造成仪体现值超限溢出。而选择AIT01作为被控变量
，可以有效地制止上述问题
，实际的运行效果也证明选择AIT01作为被控变量是合适的。

中和药剂的投加控制一般有两种控制计划
，一种是凭据所检测的循环废水流量和pH值
，依据中和反应方程盘算出废水中和反应抵达排放标准时所需的加碱或加酸当量
，按此当量控制加碱泵或加酸泵投加量
，由于此种控制计划需要繁琐的盘算和准确的计量
，实现起来比较困难
，因此很少被接纳。另一种控制计划就是依据检测的pH和给定值的偏差接纳PID控制
，通过调理药剂计量泵的转速调理投加量
，使pH值抵达要求。本系统接纳PID控制计划
，控制流程如下：

四、AI调理器选型和介绍

在系统中PID控制器是凭据pH值的巨细来调理变频器的频率
，抵达控制循环泵的转速的目的。由于在控制初期pH值偏差很大
，而此时系统惯性也很大
，虽然中和药剂投加量很大
，但pH值变革并不明显
，因此容易造成控制器输出的积分饱和。而当pH值接近7时
，纵然是很小的药剂量也会引起pH值的剧烈变革
，所以通例的PID仪表无法满足控制要求。因此系统选用3377体育AI系列人工智能调理器
，它可以*消除PID饱和积分现象
，并在接近目标值时接纳革新的PID算法
，输出值不会大幅度变革
，制止系统爆发振荡。仪表具体型号为AI-719AI4X3。

五、系统控制模式

凭据系统运行特点
，系统需要对4台变频泵组
，2台定速泵组
，4个电动阀门进行协调控制
，依据相应的液位、pH、流量等模拟量检测和设备收罗的状态量
，按工艺流程要求依次控制各设备的行动。

系统具有全自动控制和半自动控制两种模式。在全自动控制模式下
，系统自动检测中和池水位
，当水位抵达预定高度时
，首先关闭电动阀AV02
，翻开电动阀AV01
，启动循环泵进行循环搅拌
，搅拌时间可凭据具体情况进行设置
，以抵达搅拌均匀为目的
，一般在10~15分钟规模内。搅拌均匀后凭据丈量的AIT01的pH值判断是启动加酸泵照旧加碱泵
，AI仪表凭据丈量值和设定值的偏差控制加酸泵或加碱泵的转速。当检测到AIT01的pH值满足排放标准时
，停止加酸泵或加碱泵
，此时循环泵继续运行3～5分钟
，此间若检测到pH值缺乏格
，则继续启动加酸泵或加碱泵
，若pH值稳定在及格值规模内
，则翻开电动阀AV02
，关闭电动阀AV01
，将及格水排至二次中和池
，此时系统检测AIT03的pH值
，若满足排放要求则关闭电动阀AV04
，翻开电动阀AV03
，将水排放
，若不满足排放要求则关闭电动阀AV03
，翻开电动阀AV04
，继续处理。当检测到中和池水位下降到低水位时
，停止循环泵
，则该次批处自动完成。期待中和池水位上升到预定高度时
，进行下一次的批处理。在半自动控制模式下
，每一个批处理程序不是由中和池水位自动触发的
，而是由人工通过启动循环泵启动的。

六、AI仪表调试和主要参数设置

AI调理器提供富厚的用户设置方法
，使其对差别的控制均能抵达满意的控制效果
，参数设置决定系统的静态和动态性能。PID参数凭据差别的现场可以通过仪表的自整定功效获得。在大都情况下
，自整定一次就可以使获得满意的控制效果。如果控制有偏差时
，可以通过微调P、I、D参数来修正。主要参数设置：

CHYS：回差（死区、滞环）
，用于制止因丈量输入值波动而爆发频繁调理作用
，系统设置值为0.1。

Ctrl：控制方法
，系统设置值为APID。

P：比例系数
，系统设置值为7。

I：积分时间
，系统设置值为2。

D：微分时间
，系统设置值为1。

Ctl：输出周期
，反应仪表运算调理的快慢
，系统设置值为1。

InP：输入反响信号类型
，系统设置值为15
，体现两线制变送器输入。

SCL、SCH：设置输入信号量程
，系统设置值为0、14。

OPt：输出信号类型
，系统设置值为4-20
，体现4-20MA输出。

七、结语

应用AI控制器的废水中和控制系统
，要害在于选择恰当的水处理工艺和控制变量。在选择控制变量时不但要考虑检测点的灵敏性
，更重要的是要考虑检测参量的稳定性和可控性