摘 要 針對油田污水處理系統的復雜性和難以建立準確數學模型的特點，提
出了一種用PLC對系統進行模糊控制的方法及實現。結果表明：基于該方法的系統抗干擾能力強，實現簡單，取得了良好的調節品質。
關鍵詞 模糊控制；PLC；污水處理
1 引 言
    在工業過程控制中，PID控制適合于可建立數學模型的確定性控制系統。但在實際的工業過程控制系統中存在很多非線性或時變不確定的系統，使PID控制器的參數整定煩瑣且控制效果也不理想。近年來，隨著智能控制技術的發展，出現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學模型，而是根據控制規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。因此，用PLC構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、油管和地層結垢。其處理方法是使用A、B、C三種藥劑，其中A劑為pH值調整劑，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垢。該系統屬非線性、大滯后系統，其對象的精確數學模型難以獲得，采用PID反饋控制效果不是很理想，且采油聯合站都位于偏僻的地方，環境惡劣。因此，該污水處理系統采用了基于PLC的模糊控制來提高系統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為模糊控制系統的方框圖［2］。控制過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值保持穩定。

[NextPage]