Ilmastuksen säätö PID-ohjauksella

Abstract

Insinöörityössä selvitettiin PID-säätimen käyttöönottoa jätevedenpuhdistamon ilmastusprosessissa. Tavoitteena oli löytää PID-säätimelle optimit parametrit ja käyttöönottaa PID pohjainen automaattiohjaus. Ilmastuslinjoja oli kaksi, joissa molemmissa oli hapensäädön PID ja painesäädön PID. PID-säätimen tarkoitus oli pitää ilmastuslohkojen happipitoisuudet halutulla tasolla ilman manuaalista puuttumista prosessiin. Tutkimusmenetelmänä käytetään laadullisia eli kvalitatiivisia menetelmiä.

Työssä perehdyttiin jätevedenpuhdistuksen ilmastusprosessiin, prosessin ohjausjärjestelmään sekä PID-säätimen toimintaan. Työssä kokeiltiin eri PID-parametrejä kuukauden kestävän koejakson ajan. PID-parametrejä jouduttiin muokkaamaan useaan otteeseen ja kun löydettiin toimivat arvot, ilmastusprosessi stabiloitui.

Huomattiin, että ilmastuslinjat käyttäytyvät eri tavalla eikä niissä voitu hyödyntää painesäädön osalta samoja PID-arvoja. Ilmastusprosessin olosuhteisiin vaikuttaa moni eri tekijä, joten parhaiten toimivien PID-parametrien löytäminen oli haastavaa.

Hapensäädön PID-arvot olivat molemmissa ilmastuslinjoissa samat ja ne toimivat odotetusti. Näillä säädöillä happipitoisuudet pysyivät asetusarvossa. Painesäädön osalta toisessa ilmastuslinjassa oli haasteita kompressorien toiminnan siirtymisessä automaattiohjaukselle. Lopulta kompressoreille löydettiin optimit PID-arvot ja ilmastuksen toiminta tasaantui.

Työn lopputuloksena syntyi toimiva ilmastuksen PID-pohjainen automaattiohjaus. Ilmastus ei vaadi enää manuaalista puuttumista prosessiin. PID-säätö vähensi happipitoisuuksien suuria muutoksia ja prosessi vakaantui. Työn tuloksia voidaan hyödyntää jatkossa muiden jätevedenpuhdistuksen vaiheiden PID-säätimien osalta.