2 控制系统总体方案的设计2.1 系统分析2.1.1V 型滤池工艺过程 V 型滤池是一种粗滤料滤池的一种形式，因两侧（或一侧也可）进水槽设计成 V 字形而得名。其重要特点是：（1）可采纳较粗滤料较厚滤层以增长过滤周期。（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。V 型滤池由法国德意满公司在七十年代进展起来的，，70 年代已在欧洲大陆广泛使用，80 年代后期，我国南京、西安、重庆等地开始引进使用，90 年代以来，我国新建的大、中型净水厂差不多都采纳了 V 型滤池这种滤水工艺，特别是广东省新建的净水厂几乎都采纳了 V 型滤池。水厂生产的基本工艺可分为加药、反映、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程，这两个子过程交替运营，互相之间间隔一定期间（24H）。工艺流程如图 2.1 所示图 2.1 滤池工艺过程简图2.1.2V 型滤池的工艺结构及其控制原理滤池的工作状况涉及正常恒水位过滤和反冲洗控制两种。所谓的滤池正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程，其重要目的是使滤后水的浑浊度达成国家饮用水的卫生标准。而滤池的反冲洗，就是先后运营气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质，是滤池自净的工艺措施。现将滤池的基本工艺简图绘制如图 2.2 所示图 2.2 滤池工艺结构简图恒水位过滤控制和自动反冲洗控制工作原理：(1)滤池正常过滤的工作程序 依据水池中水位的变化调节出水阀的启动度来实现等速的恒水位过滤。系统接受到水位计的水位信号，当水位信号高于设定的恒水位时，开大出水阀，调节阀门的启动度；当水位信号低于设定的恒水位时，关小出水阀，调节阀门的启动度；当水位信号等于恒水位时，保持出水阀启动度。图 2.3 图 2.3 恒水位过滤控制框图 滤池水位的控制是一个典型的 PID 闭环控制系统，控制过程是:具有参数可调的 PID 方程根据设定值和过程变量输入之间的误差，经运算后把输出信号传送给输出附加解决程序，再输出给控制阀，对整个过程进行控制。即实际水位比设定水位的值大得越多，输出的开度就越大。开度增长的数值是由一定累积时间内水位上升的速度及实际水位和设定水位的差共同决定的。反映为进水流速越快，清水出水阀开度越大，。PID 方程计算的目的是把受控的过程变量保持在设定值，附加值可作为补偿添加到输出控制中。输出附加解决程序是把 PID 方程的运算按一定的规...
