[0005] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种污水处理在线智能控制系统及控制方法，通过PLC对污水的闭环控制处理系统进行研究，使用PLC控制中心和工位机对整个污水处理控制过程进行监控。
[0006] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0007] 一种污水处理在线智能控制系统，包括调和池、第一PH计量仪、第二PH计量仪、污水泵、第一阀门、第二阀门、喷射泵、酸性药物池、碱性药物池、排放池和PLC控制中心；所述调和池依次与污水泵、喷射泵和排放池连通；所述调和池上安装第一PH计量仪；所述排放池上安装第二PH计量仪；所述酸性药物池依次与第一阀门和喷射泵连通，所述碱性药物池依次与第二阀门和喷射泵连通；所述PLC控制中心与第一PH计量仪、第二PH计量仪、污水泵、第一阀门、第二阀门连接。
[0008] 进一步，还包括流量计和单向阀；所述流量计和单向阀依次安装在污水泵与喷射泵之间，所述流量计与PLC控制中心连接。
[0009] 进一步，还包括液位计；所述液位计安装调和池上，用于测量调和池的液位高度。
[0010] 进一步，所述酸性药物池的PH值小于5；所述碱性药物池PH值大于10。
[0011] 进一步，还包括上位机，所述上位机与PLC控制中心通信连接。
[0012] 一种污水处理在线智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：
[0013] 启动条件的判断：所述PLC控制中心根据液位计输入的信号判断是否满足泵的一次运行的启动液位H1，不满足则发出报警信号；
[0014] 确定PH调节剂的加药流量Q：所述第一PH计量仪将检测的PHa值输入PLC控制中心，所述PLC控制中心计算出PH调节剂的加药流量，具体为：
[0015] 若PHa＞7.5，则调和池中污水为碱性，酸性药物池加入量Q为：
[0016]
[0017] PLC控制中心将酸性药物池加入量Q查表得出第一阀门的开度K1，PLC控制中心控制第一阀门开度为K1；
[0018] 若PHa＜6.5，则调和池中污水为酸性，碱性药物池加入量Q为：
[0019]
[0020] PLC控制中心将碱性药物池加入量Q查表得出第二阀门的开度K2，PLC控制中心控制第二阀门开度为K2；
[0021] 若6.5≤PHa≤7.5，则调和池中污水为中性，加药物的流量Q＝0；
[0022] 其中：
[0023] PH0—酸性药物池的PH值；
[0024] PH2—碱性药物池的PH；
[0025] Q—加药物的流量，立方米/秒；
[0026] g(PH)—关于调和池污水的PH与加药物的流量Q的函数；
[0027] PH—调和池污水的PH值即PH＝PHa；
[0028] Qa—污水泵输出的流量，立方米/秒；
[0029] 通过第二PH计量仪反馈控制第一阀门或第二阀门：所述排放池中第二PH计量仪检测的PH13输入PLC控制中心，所述PLC控制中心反馈控制第一阀门或者第一阀门，具体为：
[0030] 当PH13＞7.5时，根据g(PH13)计算第k次采样时刻理论调节剂的加药流量Qk，通过查阅阀门开度与流量的曲线函数f(Q)，得出第一阀门的阀门开度为f(Qk)，PLC控制中心控制第一阀门的开度，具体为：
[0031] Δu8(k)＝Kp(e1(k)-e1(k-1)+KIe1(k)+Kd(e1(k)-2e1(k-1)+e1(k-2))；
[0032] 当PH13＜6.5时，根据g(PH13)计算第k次采样时刻理论调节剂的加药流量Qk，通过查阅阀门开度与流量的曲线函数f(Q)，得出第二阀门的阀门开度为f(Qk)，PLC控制中心控制第二阀门的开度，具体为：
[0033] Δu9(k)＝Kp(e2(k)-e2(k-1)＋KIe2(k)＋Kd(e2(k)-2e2(k-1)＋e2(k-2))；
[0034] 当6.5≤PH13≤7.5时，所述PLC控制中心不反馈控制第一阀门或者第一阀门，即Δu8(k)＝0，Δu9(k)＝0；
[0035] 其中：
[0036] k—采样次数，k＝1,2…N，采样周期为T，N为最大取样值；
[0037] Kp—比例增益系数；
[0038] KI—积分系数；
[0039] Kd—微分系数；
[0040] e1(k)—第k次采样时刻输入的第一阀门开度偏差值，e1(k)＝f(Qk+Q)-K1；
[0041] e1(k-1)—第k-1次采样时刻输入的第一阀门开度偏差值，e1(k-1)＝f(Qk-1+Q)-K1，当k＝1时，e1(k-1)＝0；
[0042] e1(k-2)—第k-2次采样时刻输入的第一阀门开度偏差值，
[0043] e1(k-2)＝f(Qk-2+Q)-K1，当k＝1或者k＝2时，e1(k-2)＝0；
[0044] e2(k)—第k次采样时刻输入的第二阀门开度偏差值，e2(k)＝f(Qk+Q)-K2；
[0045] e2(k-1)—第k-1次采样时刻输入的第二阀门开度偏差值，e2(k-1)＝f(Qk-1+Q)-K2，当k＝1时，e2(k-1)＝0；
[0046] e2(k-2)—第k-2次采样时刻输入的第二阀门开度偏差值，
[0047] e2(k-2)＝f(Qk-2+Q)-K2，当k＝1或者k＝2时，e2(k-2)＝0；
[0048] Q—加药物的流量，立方米/秒；
[0049] Δu8(k)—第k次采样时刻第一阀门的阀门开度调整输出值；
[0050] Δu8(k)—第k次采样时刻第二阀门的阀门开度调整输出值。
[0051] 进一步，所述启动液位H1具体为：
[0052]
[0053] 其中：
[0054] H1—启动液位，米；
[0055] Qa—污水泵输出的流量，立方米/秒；
[0056] T—污水泵运行周期，分钟；
[0057] A—调和池底面面积，平方米。
[0058] 本发明的有益效果在于：
[0059] 1.本发明所述的污水处理在线智能控制系统，可以用于工业污水的处理，其中出水PH值可以达到6.5-7.5，运用分段式算法对阀门精确控制，并且控制方法简单，使控制系统反应迅速且平稳。
[0060] 2.本发明所述的污水处理在线智能控制系统，通过PLC控制中心的闭环控制，实现高度自动化投药，减少药物的过度投放，可以有效提高污水处理效率从而降低成本。
