崔 令，罗益民

(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京 211816)



双路pH在线监测与控制

崔 令，罗益民

(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京 211816)

文中介绍了一种高精度双路pH在线监测仪的设计方案，该监测仪采用C8051F021单片机为主控制器，采用算术平均滤波法进行数据处理，实现了对多路测量信号的采集处理。采用模糊PID控制方法，解决pH值的非线性、滞后环节问题，完成自动加酸控制。可以通过4～20 mA的标准电流输出和RS485通讯方式传输数据，也可用GPRS，通过因特网把测量数据传到上位机，具有较强的工业使用价值。

pH；C8051F021单片机；GPRS;RS485；模糊控制；自动加酸

0 引言

如今，水污染日益严重，如果排出的水中，pH值达不到标准，就会对环境造成非常严重的污染。且在循环水处理系统中，pH过高会使系统结垢，过低会腐蚀装置设备，因此，pH值是控制循环水处理中的一个重要指标。

循环水处理系统是属于大滞后控制系统，为了控制整个系统的pH值，往往靠一点采集信号是不够的，至少两点以上[1]。目前在系统要求对加酸精度较高的场合，采用多块pH仪表和PLC组合。为此专门设计了双路信号pH测量控制仪。以单片机为核心，能够兼容国内外大多数厂家的pH传感器，增加了智能加酸与控制，增强了通讯功能，可以实现无线远程监控。而且比传统设计，成本大大降低。

1 pH值的测量原理

通常用玻璃电极与参比电极构成复合玻璃电极测量溶液中的pH值，玻璃电极的电位随溶液的氢离子浓度的改变而改变，参考电极的电位固定不变，两个电极在溶液中形成“化学电池”，通过对其电动势的变化测量，计算出pH值。……