基礎講座|pH中和処理制御技術 5-4. pH制御 自動化のシステム(計測制御システム)

自動化のシステム(計測制御システム)

自動化の目的

自動化システムの設計に入る前に再度自動化の目的について確認しておきましょう。
一般的に下記のような項目が考えられます。

  • (1)
    技術的目的
    • 生産工程や被制御液の条件の安定化・変動防止。
    • 精度や信頼性の維持・向上・不良率の減少。
    • 処理スピードのアップ・連続化・継続化。
  • (2)
    経済的目的
    • 作業の簡易化・労働の節約。
    • 生産管理・品質管理・労務管理の簡易化。
    • 作業能率・生産性の向上。
    • 製品品質や結果の均一化・向上。
  • (3)
    人間に向かない作業の代行
    • 人間の能力を越える作業の代行。
    • 悪環境下での作業や危険な作業の代行。

計測制御システムの設計

システムの設計手順は、次の通りです。

  • (1)
    制御に必要な項目の確認・決定
    • 被制御液
    • 制御剤
    • 反応の種類と滴定曲線
    • 制御目標pH値と許容誤差
  • (2)
    中和装置の確認・設計
    • 制御方式
    • タンク・配管・ポンプなどの設備
    • 流速・電極の位置・制御剤注入の場所
    • 中和槽での滞留時間・攪拌
  • (3)
    過渡応答特性による確認・設計値の修正
  • (4)
    計測制御システムの完成

pH制御フローシートの基礎

pH制御の場合も他の計測制御(温度や流量)の場合と基本的には同じ考え方です。すなわち、目標設定のズレを補正するように調節端(制御剤注入用ダイヤフラムポンプ)を動かします。しかし、pH制御の特殊性も持ち合わせていますのでpH制御を行なう場合、一般的には次のような方法が採用されます。

(1)

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(2)

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(3)

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(4)

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(5)

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