SU1179287A1

SU1179287A1 - Device for controlling process for neutralizing sewage

Info

Publication number: SU1179287A1
Application number: SU833646023A
Authority: SU
Inventors: Алексей Сергеевич Дмитриев; Нонна Борисовна Манусова; Нина Петровна Воробьева
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1985-09-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ вод, содержащее рН-метр, установленный на входе в реактор и подключенный выходом к входу П-регул тора, выход которого соединен с входом исполнительного механизма регулирующего органа реагента, ПИ-регул тор, включающий блок сравнени , первый вход которого подключен к выходу задатчика рН, а второй вход - к выходу рН-метра, установленного на выходе реактора, и регулирующий блок, св занный выходом с управл ющим входом П-регул тора, огличаюи еес тем, что с целью повыщени точности и быстродействи устройства, оно содержит включенный в ПИ-регул тор блок коррекции, содержащий последовательно соединенные усилитель и умножитель, второй вход которого подключен к выходу блока сравнени , а выход - к входу регулирующего блока, св занного выходом с входом усилител . СЛ Реаэенш / Сточна вода A DEVICE FOR CONTROLLING THE SEWAGE WATER NEUTRALIZATION process, containing a pH meter installed at the reactor inlet and connected by an outlet to the input of the P controller, the output of which is connected to the input of the actuator of the regulatory body of the reagent, PI controller, including the comparator unit, the first input which is connected to the output of the pH adjuster, and the second input to the output of the pH meter installed at the outlet of the reactor, and the regulating unit connected to the output of the control input of the P-regulator, with the aim of raising precisely minute and speed of the device, it comprises included in the PI controller correction unit comprising serially connected amplifier and the multiplier, the second input of which is connected to the output of the comparison unit, and an output - to the input of the regulating unit associated with the input of the output amplifier. SL Reaensh / Wastewater

Description

Изобретение относится к области реагентной очистки промышленных сточных вод, а именно к системам автоматизации процессов реагентной очистки сточных вод, и может быть использовано для управления процессом нейтрализации сточных вод сложного состава с переменными буферными свойствами.The invention relates to the field of reagent treatment of industrial wastewater, and in particular to systems for automating the processes of reagent wastewater treatment, and can be used to control the process of neutralizing wastewater of complex composition with variable buffer properties.

Цель изобретения — улучшение качества очистки воды за счет повышения точности и быстродействия устройства для управления процессом нейтрализации.The purpose of the invention is to improve the quality of water treatment by improving the accuracy and speed of the device for controlling the neutralization process.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для управления процессом нейтрализации сточных вод.The drawing shows a schematic diagram of a device for controlling the process of neutralization of wastewater.

Схема содержит установленный на входе реактора pH-метр 1, связанный с входом П-регулятора 2, ПИ-регулятор 3, состоящий из блока сравнения 4 и регулирующего блока 5. Входы блока сравнения 4 соединены с установленным на выходе реактора рН-метром 6 и задатчиком pH 7. Выход регулирующего блока 5 соединен с управляющим входом П-регулятора 2 и дополнительно соединен с блоком коррекции коэффициента пропорциональности ПИ-регулятора 8, который состоит из усилителя 9 и умножителя 10. Вход умножителя 10 соединен с выходом усилителя 9 и блока сравнения 4, а выход — с входом регулирующего блока 5. Выход П-регулятора 2 подключен на вход исполнительного механизма 11 регулирующего органа 12 реагента.The circuit contains a pH meter 1 installed at the inlet of the reactor, connected to the input of the P-controller 2, a PI-controller 3, consisting of a comparison unit 4 and a control unit 5. The inputs of the comparison unit 4 are connected to a pH meter 6 installed at the output of the reactor and a master pH 7. The output of the control unit 5 is connected to the control input of the P-controller 2 and is additionally connected to the proportionality correction block of the PI controller 8, which consists of an amplifier 9 and a multiplier 10. The input of the multiplier 10 is connected to the output of the amplifier 9 and comparison unit 4, and exit to the input of the regulating unit 5. The output of the P controller 2 is connected to the input of actuator 11 Regulator 12 reagent.

Устройство для управления процессом нейтрализации сточных вод работает следующим образом.A device for controlling the process of neutralization of wastewater works as follows.

Прибор для измерения pH 1, П-регулятор 2, исполнительный механизм 11 с регулирующим органом 12 образует контур регулирования по возмущению. При условии логарифмического преобразования сигнала pH-метра в регуляторе 2 подача реагента в реактор пропорциональна текущему содержанию сильной кислоты (щелочи) в поступающих сточных водах. Если текущие величины расхода сточных вод и концентрации рабочего раствора реагента соответствуют расчетным, а нейтрализуемая среда представляет собой небуферную систему, в результате действия контура регулирования по возмущению на выходе реактора постоянно поддерживается заданная величина pH. Следовательно, сигналы от рН-метра 6 и задатчика 7 равны и сигнал на выходе блока сравнения 4 ПИ-регулятора 3 отсутствует. При этом также равны нулю сигналы на выходах умножителя 10, регулирующего блока 5 ПИ-регулятора 3 и на управляющем входе подстройки коэффициента пропорциональности регулятора 2. Регулятор 2 будет работать с первоначальным расчетным значением коэффициента пропорциональности. На выходе усилителя 9 сигнал равен начальной минимальной величине.The device for measuring pH 1, the P-controller 2, the actuator 11 with the regulatory body 12 forms a control loop in perturbation. Under the condition of the logarithmic conversion of the pH meter signal in controller 2, the supply of the reagent to the reactor is proportional to the current content of strong acid (alkali) in the incoming wastewater. If the current values of the wastewater flow rate and the concentration of the working reagent solution correspond to the calculated ones, and the neutralized medium is a non-buffer system, the set pH value is constantly maintained as a result of the action of the control loop perturbation at the reactor outlet. Therefore, the signals from the pH meter 6 and the setter 7 are equal and there is no signal at the output of the comparison unit 4 of the PI controller 3. At the same time, the signals at the outputs of the multiplier 10, the control unit 5 of the PI controller 3 and at the control input of the adjustment of the proportionality coefficient of controller 2 are also equal to zero. Controller 2 will work with the initial calculated value of the proportionality coefficient. At the output of amplifier 9, the signal is equal to the initial minimum value.

При возникновении параметрических возмущений в объекте регулирования (изменениях степени буферности среды, расхода сточных вод или концентрации реагента) произойдет некоторое отклонение величины pH на выходе реактора от заданной и на выходе блока сравнения 4 ПИ-регулятора появится сигнал небаланса. Это приведет к формированию на выходе ПИ-регулятора регулирующего сигнала, величина которого зависит от отклонения pH на выходе и времени его существования. Этот сигнал изменит коэффициент пропорциональности Прегулятора 2 (при увеличении степени буферности и расхода стоков или при уменьшении концентрации реагента увеличит его), что приведет к соответствующему измененению подачи реагента в данный момент и к изменению реакции контура регулирования по возмущению на колебания в поступающей воде концентрации сильных кислот (щелочей) в дальнейшем.When parametric disturbances occur in the control object (changes in the degree of buffering of the medium, wastewater flow rate, or reagent concentration), a certain deviation of the pH value at the reactor output from the set value and an unbalance signal will appear at the output of the comparison unit 4 of the PI controller. This will lead to the formation of a regulating signal at the output of the PI controller, the value of which depends on the deviation of the pH at the output and its lifetime. This signal will change the proportionality coefficient of Controller 2 (it will increase it when the degree of buffering and flow rate increases or if the concentration of the reagent decreases), which will lead to a corresponding change in the supply of the reagent at the moment and to a change in the response of the control loop to the disturbance of the concentration of strong acids in the incoming water (alkalis) hereinafter.

Сигнал подстройки коэффициента пропорциональности П-регулятора стабилизируется после возвращения величины pH на выходе реактора в заданный диапазон.The signal for adjusting the proportionality coefficient of the P-controller stabilizes after the pH value at the outlet of the reactor returns to a predetermined range.

При значительных параметрических возмущениях (в первую очередь за счет изменения степени буферности сточных вод) расчетный постоянный коэффициент пропорциональности ПИ-регулятора 3 уже не обеспечивает достаточной скорости автоподстройки П-регулятора 2, что приводит к ухудшению качества стабилизации pH на выходе реактора. Для ускорения адаптации системы регулирования к значительным параметрическим возмущениям введен блок 8 коррекции коэффициента пропорциональности ПИ-регулятора 3. Сигнал с выхода ПИ-регулятора поступает одновременно через усилитель 9 на вход умножителя 10, где перемножается с сигналом отклонения pH от заданного значения на выходе реактора. При увеличенном регулирующем сигнале на выходе ПИ-регулятора, вызванном увеличением коэффициента передачи объекта регулирования в первую очередь за счет изменения степени буферности сточных вод, увеличивается сигнал на входе регулирующего блока 5 при неизменном сигнале на выходе блока сравнения 4, что соответствует увеличению коэффициента передачи ПИ-регулятора 3. Следовательно, отклонения pH на выходе реактора вызывают в этом случае более быстрое изменение коэффициента пропорциональности П-регулятора. Таким образом, обеспечивается независимость скорости адаптации системы управления к новым значениям коэффициента передачи объекта управления от его абсолютной величины и, следовательно, сохранение заданного качества очистки при значительных изменениях степени буферности сточных вод.With significant parametric disturbances (primarily due to a change in the degree of buffering of wastewater), the calculated constant proportionality coefficient of the PI controller 3 no longer provides a sufficient rate of self-tuning of the P controller 2, which leads to a deterioration in the quality of pH stabilization at the reactor outlet. To accelerate the adaptation of the control system to significant parametric disturbances, a proportionality factor correction block 8 of the PI controller 3 was introduced. The signal from the output of the PI controller is transmitted simultaneously through an amplifier 9 to the input of the multiplier 10, where it is multiplied with a signal deviating the pH from the set value at the reactor output. With an increased control signal at the output of the PI controller, caused by an increase in the transmission coefficient of the control object primarily due to changes in the degree of buffering of wastewater, the signal at the input of the control unit 5 increases with a constant signal at the output of the comparison unit 4, which corresponds to an increase in the transmission coefficient of PI- regulator 3. Therefore, deviations of pH at the outlet of the reactor cause in this case a more rapid change in the proportionality coefficient of the P-regulator. Thus, the speed of adaptation of the control system to new values of the transmission coefficient of the control object from its absolute value is ensured and, therefore, the preservation of the specified quality of treatment is maintained with significant changes in the degree of wastewater buffering.

Claims

DEVICE FOR CONTROL OF THE WASTE WATER NEUTRALIZATION PROCESS, containing a pH meter installed at the inlet of the reactor and connected to the input of the P-controller, the output of which is connected to the input of the actuator of the regulatory body of the reagent, PI-controller, including the comparison unit, the first input which is connected to the output of the pH setter, and the second input to the output of the pH meter installed at the outlet of the reactor, and a control unit connected by the output to the control input of the P-controller, characterized in that in order to improve accuracy and speed When the device is in operation, it contains a correction unit included in the PI controller, containing a series-connected amplifier and a multiplier, the second input of which is connected to the output of the comparison unit, and the output to the input of the control unit connected by the output to the input of the amplifier.

SU, 1179287