[发明专利]一种基于WI-FI的工业pH过程远程监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于WI-FI的工业pH过程远程监控系统，属于pH过程自动控制技术领域。

背景技术

在工业生产中，很多情况需要对其化学反应过程中的pH值进行控制，如农药和医药生产、废水处理中的重金属回收及废水排放前的中和处理、酸碱中和等。目前的pH过程监控系统中大多数都采用有线网络。有线网络系统不仅具有移动性差、不灵活、可拓展性差、组网和维护不便利等缺点。随着无线通信技术的发展，无线网络的稳定性和实时性都有了很大的改善，足以保证控制系统安全稳定的运行。

pH过程是一个非线性、大滞后过程。目前工业中常采用非线性PID算法和非线性预测算法控制pH过程。但是非线性PID算法控制效果不理想，非线性预测算法过于复杂。近年来神经内分泌智能控制理论的发展对传统控制理论产生了积极影响。传统的单神经元PID控制器具有调整参数少、易于现场调试、自适应能力强等优点，但是其比例系数K不支持在线调整。K值过大，则超调量变大、系统不稳定。K值过小，则系统的快速性变差。一般的改进型单神经元PID控制器通过在线调整K值，缩短了控制系统达到稳态的时间，但是抗干扰性和鲁棒性变差。

发明内容

本发明的目的是提供采用基于神经内分泌单神经元PID算法的pH过程控制器的无线远程控制系统，优化该控制系统的动态和稳态特性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于WI-FI的工业pH过程远程监控系统，其特征在于，包括管理单元、无线传输单元和控制单元，其中：

无线传输单元用于连接管理单元和控制单元；

管理单元一方面用于设置pH过程装置的控制目标，另一方面用于监视pH过程装置的实时pH值；

控制单元包括监控服务器(MMF)、模数转换器(ADI)、数模转换器(DAI)、有源低通滤波器(LPF)和pH过程装置；监控服务器(MMF)根据内分泌单神经元PID控制算法调整控制输出，使pH过程在较小超调的前提下快速达到预先设定的pH稳定值；pH过程装置经由有源低通滤波器(LPF)与模数转换器(ADI)相连，数模转换器(DAI)及模数转换器(ADI)连接监控服务器(MMF)，数模转换器(DAI)直接连接pH过程装置；有源低通滤波器(LPF)用于过滤掉工业现场的干扰信号；

上述pH过程装置的的模型为：