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（3）复合环控制：即按照水流量和余氯进行的复合控制，或双重余氯串级控制等。
前馈反馈复合环控制就是按前馈流量比例和余氯反馈进行复合调节。前亏比例调节可以迅速地调整由 于处理水量变化产水的氯需求变化；反馈调节可以对余氯偏差进行更准确的修正，调整特性较简单，反馈控 制有所改善。但是这种调节方式仍不能解决水质迅速变化所产水的问题。
GE Fanuc VersaMax PID自整定功能模块如下：
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Y=1000KQ
（3－1）
其中 Y——前加氯的投加量（mg/L）
K——单位原水投氯量（mg/L）
Q——与投加点对应的原水进水量（m3/L）
如果已知K、Q，则可以计算出前加氯的投加量，调节加氯机的投加量从而实现前馈比例投加。
（2）余氯反馈控制：按照投加以后水中的余氯进行反馈控制。在处理水出厂前，检查水中余氯，该 值被反馈到控制系统中，并与余氯设定值比较，控制系统根据两者的偏差情况，采用PID调节方式调节投加 量，使滤后水余氯稳定在设定值附件。这种控制方式从滤后投加点要经过清水池，系统滞后较大，通常在 30min以上，控制系统的调节特性不好，尤其是当水质水量变化较大时问题更为突出。一般这种方式较少采 用。
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图5 后加氯控制PID设定
4．3 复合环控制
复合控制是流量比例控制与余氯PID控制的有机给合，在复合控制过程中，流量比例控制根据流量的 大小，根据其控制的数学模型，快速地给调节阀一个初始的阀门开度信号，建立一个基本的控制模型。余氯 分析仪的余氯信号经PLC作为一个过程变量输入控制器，控制器通过比较过程变量与余氯设定值产生的误 差，由PID方程计算出其输出量，即修正量，每经过一个滞后时间周期，从流量比例控制赋予调节阀的初始 开度开始，逐步对其进行修正，直到余氯达到期望值。由于PID方程计算出的修正量，是一个累加值，其超 越流量比例控制赋予调节阀的初始阀门开度值，为达到余氯设定点，具有驱使电动阀全开或全闭的能力。流 量比例控制的数学模型如式（4—1）所示，其比例系数Kf设定值由操作人员根据工艺要求、原水水质、滤后 水余氯设定值的高低及实践经验进行改变。系统图如下：
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GEFanucVersaMax在水厂氯气投加的过程控制研究
发布: 2011-9-3 | 作者: —— | 来源:luhaifei| 查看: 502次 | 用户关注：
ResearchofGEFanucVersaMaxinDeliveryChlorineofwaterFactory原宝龙1马少华1孟宪宇21、沈阳建筑大学1101682、 沈阳东软集团110076YuanBaoLong1MaShaoHua1MengXianYu21、SHENYANGJIANZHUUNIVERSITY,1101682、 SHENYANGNEUSOFTGROUP110076[提要]本文介绍在水处理过程中，应用PLC控制加氯的一种自动控制系统，并详述 了其系统构成、控制原理、参数设置。[关键词]比例控制；复合控制；PID控制中图分类号：TP202文献标识码： AAbstract:This
Research of GE Fanuc VersaMax in Delivery Chlorine of water Factory 原宝龙1 马少华1 孟宪宇2 1、沈阳建筑大学 110168 2、沈阳东软集团 110076 Yuan BaoLong1 Ma ShaoHua1 Meng XianYu2 1、SHENYANG JIANZHU UNIVERSITY,110168 2、SHENYANG NEUSOFT GROUP 110076
Kf——比例系数；
Qm——原水瞬时流量。
比例系数Kf的设定根据前加氯量（需氯量）的多少而定。比例系数Kf的设定值可通过在上位监控机上
由操作人员根据工艺要求及原水需氯量的大小进行改变。
系统图如下：
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图2 前加氯比例投加控制系统图 PLC控制过程如下：AI0001为原水流量反馈的数字信号（通过A/D），AI0002为前加氯量反馈的数字
信号（通过A/D），AQ0001为加氯阀开度控制信号，通过D/A转换控制电动调节阀。M00001、M00002、 M00003为手动控制加氯阀的开度。PID自整定参数通过实际工程测试给定，如图3。
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Hale Waihona Puke 4、 氯气投加自动控制的实现4．1流量比例前馈
流量比例前馈具体的实现投加量控制的原理为：
原水流量信号经PLC输入到前加氯控制器（比例控制器），比例控制器根据流量的大小，输出相应的 调节量，调节电动调节阀的开度，其控制的数学模型如下式所示：
I0=KfQm
（4－1）
其中：I0——控制器输出（4～20mA）；
图1 PID自整定功能模块
3、 氯气投加的自动控制 对于氯气的投加控制，按控制系统的形式划分，可以有以下几种：
（1）流量比例前馈：即控制投加量与水流量成一定比例。前加氯主要目的是杀死水中的微生物或氧
化有机物，对投加量准确性要求不高，以采用原水量进行比例投加为好。所以流量比例前馈控制一般应用于
前加氯。投加量按下式确定：
图6 后加氯前馈反馈控制系统图
六 结束语
加氯自动控制系统可以使氯气良好准确安全的投加，既能得到良好的出水水质，又能取得较好的经济 效益，在水厂水处理过程中具有十分主要的意义，该控制系统已经在水厂应用，其用户包括矿泉水、方便面 等重点企业，水质已远超过国家标准，受到用户好评。
参考文献 [1] 刘敏尧. 浅谈水厂自动控制的几个问题. 城镇供水[J], 2003,2. [2] 胥秋峥，王育海. 出厂余氯的控制. 城镇供水[J], 2004,2. [3] 袁任光.可编程控制器应用技术与实例[M] ,华南理工大学出版社,1997年 [4] 周万珍等. PLC分析与设计应用[M]，电子工业出版社出版社，2004年
2、本控制采用PLC现场控制，加氯间PLC工作站采集流量，余氯，阀位，软件PID调节组态控制加氯机 出氯电动阀（带阀位反馈电阻，现场可硬手操），在控制过程中采用PID自整定功能，PID调节规律是比例、 积分、微分三种调节规律结合。
PID控制器各校正环节主要作用如下：
（1）比例环节：比例的增大等价于系统开环增益的增加，会引起系统响应速度，稳态误差减少，超 调量增加。当比例过大时，会使闭环系统不稳定。
图3 前加氯控制PID设定 4．2余氯反馈控制 余氯反馈控制的实现原理如下：余氯分析仪对取样泵取来的水进行余氯分析，之后将余氯量转换为电
信号发送给控制系统，控制系统作出分析后输出相应的调节量给加氯机，加氯机根据电信号，调节电动调节 阀的开度。系统图如下：
图4 后加氯反馈控制系统图
PLC控制过程如下：R00001为余氯的设定值，AI0004为余氯反馈的数字信号（通过A/D），AQ0002 为后加氯阀开度控制信号，通过D/A转换控制电动调节阀。M00004、M00005、M00006为手动控制加氯阀 的开度。PID自整定参数通过实际工程测试给定，如图5。
1、前言
加氯是现行常规水处理过程中确保水质不可缺少的重要环节。水处理的氯气投加分为前加氯和后加 氯。前加氯在原水的管路上进行投加，其目的在于杀死原水中的微生物或氧化分解有机物；后加氯一般在滤 后水的管路上投加，其目的主要是起消毒作用。自控系统有两种模式：一种由全自动加氯机智能控制器实现 现场流量比列＋余氯反馈复合环控制，由加氯间PLC工作站采集流量，余氯，磅重信号至中控室实行状态监 视，中控室不参与控制干涉，另一种由加氯间PLC工作站采集流量，余氯，阀位，软件PID调节组态控制加 氯机出氯电动阀（带阀位反馈电阻，现场可硬手操），PLC现场控制，中控室可远程监视和调节加氯参数。 我国生活饮用水卫生标准规定出厂水游离余氯在接触30min后不低于0.3mg/L，管网未稍不低于0.05mg/L。 后者的余氯量仍具有消毒能力，但投加量过不宜过高，投加量过高易产生致癌物质三氯甲烷、四氯甲烷等。 因此，在水处理过程中正确控制加氯量是至关重要的。