简介
在生产制造过程中，工厂所产生的废水必须要先进行中和处理，然后才能排放和重新使用。因此，许多工厂都需要控制pH值，然而，大部分pH控制回路的效果不能另人满意。其结果是，难以保证产品质量，污染环境，浪费原材料。与此同时，提高生产效率的压力更为迫切，环境保护法规更为严格，因此，急需有效的连续pH控制。
CyboSoft为pH过程提供了突破性的无模型自适应（MFA）控制解决方案，不需要建立过程模型或重新调整控制器参数。MFA pH控制器能在全量程范围内有效地控制pH过程，这对废水/污水的中和处理非常有用，同时也能实现酸碱度的自动控制。对于化学工业而言，酸碱度都是需要控制的关键质量变量。
解决方案
为什么pH难控？
强酸强碱的pH过程是一个极度非线性过程，化学试剂用量与pH值成对数关系。在远离pH中性值的部分，过程增益相对很小。在pH值为7的中性值附近，过程增益将会成千倍增加。对于一个参数固定的PID控制器来说，要有效地控制这样的过程几乎是不可能的。
实际上，大部分pH回路采用开关式的控制方式，加药泵处于“砰－砰”的工作状态下，这会导致过程强烈振荡。由于酸碱中和的作用是相互的，酸碱试剂的用量过多会大大提高生产成本。据统计显示，一个没有控制好的pH过程，由于化学试剂用量不当，每月会造成数万美元的损失。这还没有包括由于违反了EPA或当地政府的污水排放规定所受到的巨额罚款。
MFA pH控制器与PID控制器的比较
下图显示了pH控制的趋势图，设定值从7变到12，然后回到7。MFA pH控制器（上方）能在全量程范围内控制pH值，而PID（下方）控制不是迟缓就是出现振荡。
MFA pH控制器设置
如下图所示，转折点A和B的设定能帮助确定特定pH过程滴定曲线的估计形态。两个Kc分别为平坦部分和陡峭部分的增益。例如，对于一个强酸强碱过程，平坦部分控制器增益设为1，陡峭部分增益的估计值可设为0.001，为前者的千分之一。由于MFA pH控制器有很强的自适应能力，不必精确地估计滴定曲线的确切形状。在实际应用中，曲线会发生变化。此外，流进流体的流速和pH值可能会有很大的变化，即使存在这些大扰动，MFA pH控制器也将能实现很好的控制效果。
pH控制
MFA pH控制器针对中和反应pH值控制而专门设计的，特殊的Anti-delay MFA pH控制器能有效地控制有大滞后的pH过程。
MFA pH控制器的用户包括：
Rohm Haas、Shell Oil、PetroBras、Atofino、McDermott International、Chiron、Unilever、中石油、Akzo Nobel、Morningstar，中石化和宝钢。
请阅读下列应用实例，了解更多的MFA pH控制解决方案：