摘 要 針對油田污水處理系統(tǒng)的復雜性和難以建立準確數(shù)學模型的特點，提
出了一種用PLC對系統(tǒng)進行模糊控制的方法及實現(xiàn)。結(jié)果表明：基于該方法的系統(tǒng)抗干擾能力強，實現(xiàn)簡單，取得了良好的調(diào)節(jié)品質(zhì)。
關鍵詞 模糊控制；PLC；污水處理
1 引 言
在工業(yè)過程控制中，PID控制適合于可建立數(shù)學模型的確定性控制系統(tǒng)。但在實際的工業(yè)過程控制系統(tǒng)中存在很多非線性或時變不確定的系統(tǒng)，使PID控制器的參數(shù)整定煩瑣且控制效果也不理想。近年來，隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型的控制方法，模糊控制就是其中之一。模糊控制不需要掌握控制對象的精確數(shù)學模型，而是根據(jù)控制規(guī)則決定控制量的大小。這種控制方法對于存在滯后或隨機干擾的系統(tǒng)具有良好的控制效果。PLC具有很高的可靠性，抗干擾能力強，并可將模糊控制器方便地用軟件實現(xiàn)。因此，用PLC構(gòu)成模糊控制器用于油田的污水處理是一種新的嘗試，不僅使控制系統(tǒng)更加可靠，而且取得了較好的控制效果。
2 污水處理工藝簡介
目前我國許多油田處于二次采油期，即注水開采期，所采的油中含有大量
的污水。油田污水處理的目的是將處理后的水回注地層以補充、平衡地層壓力，防止注入水和返回水腐蝕注水管和油管，避免注入水使注水管、油管和地層結(jié)垢。其處理方法是使用A、B、C三種藥劑，其中A劑為pH值調(diào)整劑，B劑為沉降劑，C劑為阻垢劑。其工藝流程方案如圖2—1所示。根據(jù)工藝要求，關鍵是在混合罐中對污水添加A劑提高污水的pH值（即控制pH2）以減少腐蝕。添加B劑可加速污水中絮狀物的沉淀。添加C劑可減緩污水在注水管和油管中的結(jié)垢。該系統(tǒng)屬非線性、大滯后系統(tǒng)，其對象的精確數(shù)學模型難以獲得，采用PID反饋控制效果不是很理想，且采油聯(lián)合站都位于偏僻的地方，環(huán)境惡劣。因此，該污水處理系統(tǒng)采用了基于PLC的模糊控制來提高系統(tǒng)的控制精度和可靠性，從而滿足工藝要求。
3 模糊控制原理
控制系統(tǒng)采用“雙入單出”的模糊控制器[1]。輸入量為pH值給定值與測量值
的偏差e以及偏差變化率ec，輸出量為向加藥泵供電的變頻器的輸入控制電壓u。
圖3—1為模糊控制系統(tǒng)的方框圖［2］�？刂七^程為控制器定時采樣pH值和pH值變化率與給定值比較，得pH值偏差e以及偏差變化率ec，并以此作為PLC控制器的輸入變量，經(jīng)模糊控制器輸出控制變頻器輸出頻率n，從而改變加藥量使pH值保持穩(wěn)定。
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