pH Controller แบบ pH & ORP ต่อปั๊มโดสสารเคมีอัตโนมัติอย่างไร
pH Controller แบบ 2 ช่อง (pH & ORP) เลือกอย่างไร ใช้ Relay High/Low สั่งปั๊มโดสได้ทันที
pH Controller คือหัวใจของระบบควบคุมคุณภาพน้ำอัตโนมัติ ทั้งในระบบบำบัดน้ำเสีย น้ำทิ้งโรงงาน และระบบน้ำหล่อเย็น บทความนี้อธิบายวิธีเลือกคอนโทรลเลอร์แบบ 2 ช่อง การใช้ Relay High/Low สั่งปั๊มโดสสารเคมี และวิธีต่อใช้งานจริงหน้างาน
คำตอบสั้น: pH Controller ต่อกับปั๊มโดสได้อย่างไร
pH Controller สั่งปั๊มโดสได้ 2 วิธี วิธีแรกคือใช้ Relay High/Low เปิด-ปิดปั๊มเมื่อค่า pH สูงหรือต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ วิธีที่สองคือใช้ สัญญาณ 4-20 mA ปรับอัตราการโดสตามค่า pH จริง สำหรับปั๊มที่รับสัญญาณอนาล็อกได้ โดยรุ่นแบบ 2 ช่องวัดได้ทั้งค่า pH และ ORP ในเครื่องเดียว
pH Controller คืออะไร ทำงานอย่างไร
pH Controller คือเครื่องที่รับสัญญาณจากหัววัด pH (pH Electrode) แล้วแสดงค่าความเป็นกรด-ด่างของน้ำแบบต่อเนื่อง พร้อมสั่งงานอุปกรณ์ภายนอกเมื่อค่าออกนอกช่วงที่กำหนด ต่างจากเครื่องวัด pH แบบพกพาที่ใช้วัดเป็นครั้งคราว ตัวคอนโทรลเลอร์ติดตั้งถาวรที่ตู้ควบคุม ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง และเป็นตัวตัดสินใจว่าเมื่อไหร่ต้องเติมกรดหรือด่าง
ระบบควบคุม pH อัตโนมัติจึงประกอบด้วย 3 ส่วน คือ หัววัด pH ที่จุ่มอยู่ในบ่อหรือติดบนเส้นท่อ, เครื่องควบคุมที่ประมวลผลและสั่งงาน และปั๊มโดสสารเคมีที่เติมสารปรับค่า pH ลงในน้ำ
ทำไมต้องเลือก pH Controller แบบ 2 ช่อง (pH & ORP)
รุ่นแบบ 2 ช่องรับหัววัดได้ 2 ตัวพร้อมกัน นิยมใช้คู่ pH กับ ORP เพราะงานน้ำส่วนใหญ่ต้องคุมทั้งความเป็นกรด-ด่างและการฆ่าเชื้อ ค่า ORP (Oxidation-Reduction Potential) บอกความสามารถในการฆ่าเชื้อของคลอรีนในน้ำ และค่า ORP จะเปลี่ยนตามค่า pH ด้วย การวัดทั้งสองค่าในเครื่องเดียวจึงช่วยให้ควบคุมได้แม่นยำกว่า
| หัวข้อ | pH Controller 1 ช่อง | pH Controller 2 ช่อง (pH & ORP) |
|---|---|---|
| ค่าที่วัด | pH อย่างเดียว | pH และ ORP พร้อมกัน |
| งานที่เหมาะ | ปรับสภาพน้ำเสียก่อนบำบัด, ปรับ pH น้ำทิ้ง | บ่อฆ่าเชื้อ, น้ำหล่อเย็น, สระว่ายน้ำ, น้ำทิ้งโรงงานที่ต้องคุมคลอรีน |
| จำนวนปั๊มที่สั่งได้ | ปั๊มกรดและ/หรือปั๊มด่าง | ปั๊มปรับ pH และปั๊มคลอรีน แยกอิสระ |
| พื้นที่ในตู้ควบคุม | ต้องใช้ 2 เครื่องหากวัดทั้งสองค่า | เครื่องเดียว ประหยัดพื้นที่และงานเดินสาย |
Relay High/Low ใน pH Controller สั่งปั๊มโดสอย่างไร
Relay High/Low คือหน้าสัมผัสไฟฟ้าในเครื่องควบคุมที่ทำงานเมื่อค่าที่วัดได้ข้ามค่าที่ตั้งไว้ (Set Point) แต่ละรีเลย์สั่งปั๊มโดสได้ 1 ตัว ตัวอย่างการใช้งานในระบบบำบัดน้ำเสียมีดังนี้
Relay High (ค่า pH สูงเกิน)
เมื่อ pH สูงกว่าค่าที่ตั้ง เช่น 8.5 รีเลย์ High ทำงาน สั่งปั๊มโดสกรดเพื่อลดค่า pH ลง
Relay Low (ค่า pH ต่ำเกิน)
เมื่อ pH ต่ำกว่าค่าที่ตั้ง เช่น 6.5 รีเลย์ Low ทำงาน สั่งปั๊มโดสด่างเพื่อเพิ่มค่า pH ขึ้น
จุดสำคัญคือการตั้ง ค่า Hysteresis (ช่วงหน่วง) ในคอนโทรลเลอร์ เพื่อไม่ให้รีเลย์ตัดต่อถี่เกินไปเมื่อค่า pH แกว่งอยู่ใกล้ Set Point เช่น ตั้งให้ปั๊มกรดเริ่มทำงานที่ pH 8.5 และหยุดที่ pH 8.2 วิธีนี้ช่วยยืดอายุรีเลย์และปั๊ม และลดการโดสสารเคมีเกินความจำเป็น
วิธีต่อ pH Controller กับปั๊มโดสสารเคมี
ขั้นตอนการต่อใช้งานอุปกรณ์กับปั๊มโดสหน้างานมีลำดับดังนี้
ใช้สายสัญญาณแบบชีลด์ เดินแยกจากสายกำลัง และไม่ควรต่อสายหัววัดให้ยาวเกินความจำเป็น เพื่อลดสัญญาณรบกวน
หากปั๊มกินกระแสเกินพิกัดรีเลย์ของคอนโทรลเลอร์ ให้ต่อผ่านคอนแทคเตอร์หรือรีเลย์เสริม ปั๊มโดสหลายรุ่นมีขั้วรับสัญญาณสั่ง เปิด-ปิด (External Contact) ซึ่งต่อจากรีเลย์ได้โดยตรง
คาลิเบรตหัววัด pH ด้วยน้ำยาบัฟเฟอร์มาตรฐาน เช่น pH 4.00 และ 7.00 ก่อนตั้งค่าควบคุม ค่าที่คลาดเคลื่อนจะทำให้ปั๊มโดสผิดตั้งแต่เริ่ม
กำหนดค่า High/Low ของ pH และ ORP ตามมาตรฐานน้ำที่ต้องการ แล้วตั้งช่วงหน่วงให้เหมาะกับขนาดบ่อและอัตราการโดส
ทดสอบให้ปั๊มทำงานตามรีเลย์จริง จากนั้นส่งค่าผ่าน RS485 Modbus หรือ 4-20 mA เข้า PLC และแพลตฟอร์ม IoT เพื่อดูค่าและรับแจ้งเตือนผ่านมือถือ
เลือก pH Controller อย่างไรให้เหมาะกับงาน
ก่อนซื้อเครื่องควบคุม ควรตรวจสอบสเปกต่อไปนี้ให้ตรงกับหน้างาน
จำนวนช่องวัดและชนิดหัววัด
เลือกรุ่นที่รองรับหัววัดตามค่าที่ต้องการควบคุม หากต้องคุมทั้งกรด-ด่างและคลอรีน ควรเลือกแบบ 2 ช่อง pH & ORP ตั้งแต่แรก
จำนวนรีเลย์และพิกัดกระแส
นับจำนวนปั๊มและสัญญาณเตือนที่ต้องสั่ง แล้วเลือกรุ่นที่มีรีเลย์เพียงพอ พร้อมตรวจพิกัดกระแสของหน้าสัมผัสให้รองรับโหลดที่ต่อ
สัญญาณเอาต์พุตและการสื่อสาร
pH Controller ที่มีเอาต์พุต 4-20 mA ใช้สั่งปั๊มโดสแบบปรับอัตราได้ และส่งค่าเข้า PLC ได้ ส่วนรุ่นที่มี RS485 Modbus RTU เชื่อมเข้าระบบ IoT และ SCADA ได้ง่าย เหมาะกับโรงงานที่ต้องการดูค่าจากระยะไกล
การชดเชยอุณหภูมิและการติดตั้ง
ค่า pH เปลี่ยนตามอุณหภูมิน้ำ จึงควรเลือกรุ่นที่ชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติ (ATC) และมีหน้ากากกันน้ำกันฝุ่นเหมาะกับตู้ควบคุมหน้าบ่อ
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการใช้งาน pH Controller
ติดตั้งหัววัดใกล้จุดเติมสารเคมีเกินไป หัววัดจะอ่านค่าของสารเคมีที่ยังไม่ผสมกับน้ำ ทำให้ปั๊มหยุดเร็วเกินไปทั้งที่ค่า pH ในบ่อยังไม่ถึงเป้าหมาย ควรติดตั้งหัววัดห่างจากจุดโดส ในตำแหน่งที่น้ำผสมกันดีแล้ว
ตั้งช่วงหน่วงแคบเกินไป รีเลย์จะตัดต่อถี่จนหน้าสัมผัสและปั๊มเสื่อมเร็ว และค่า pH แกว่งขึ้นลงตลอดเวลา ควรเริ่มจากช่วงหน่วงที่กว้างพอ แล้วค่อยปรับให้แคบลงตามการตอบสนองจริงของบ่อ
ปล่อยให้หัววัดสกปรก คราบไขมันและตะกอนเคลือบหัววัด ทำให้ค่าตอบสนองช้าและเพี้ยน ควรกำหนดรอบล้างหัววัดและคาลิเบรตไว้ในแผนบำรุงรักษา
ไม่ตั้งเวลาโดสสูงสุด หากหัววัดเสียหรือถังสารเคมีหมด ปั๊มอาจทำงานไม่หยุด ควรตั้งเวลาทำงานสูงสุดของปั๊มหรือสัญญาณเตือนเพิ่มใน PLC เพื่อป้องกันการโดสเกินโดยไม่มีใครรู้
ตัวอย่างงานจริง: ระบบควบคุม ORP และปั๊มโดสคลอรีน
E-Power ติดตั้งระบบควบคุมคุณภาพน้ำให้กับ บริษัท สวอนอินดัสทรี่ส์ (ประเทศไทย) จำกัด โดยใช้ Supmea Double Channel pH & ORP Controller วัดค่า ORP แบบต่อเนื่อง และใช้รีเลย์สั่ง ปั๊มโดส SEKO เติมคลอรีนอัตโนมัติเมื่อค่า ORP ต่ำกว่าเกณฑ์ หัววัดติดตั้งบนเส้นท่อ PVC ด้วยประกับรัดท่อ ทำให้ถอดล้างและคาลิเบรตได้สะดวกโดยไม่ต้องหยุดระบบนาน
เซนเซอร์แนะนำสำหรับ pH Controller
หัววัด pH (pH Electrode) สำหรับงานอุตสาหกรรม
หัววัด pH แบบติดตั้งถาวร ใช้คู่กับเครื่องควบคุม pH สำหรับบ่อบำบัดน้ำเสียและน้ำทิ้งโรงงาน ติดตั้งได้ทั้งแบบจุ่มบ่อและแบบติดบนเส้นท่อ
หัววัด ORP (ORP Electrode)
วัดค่า ORP หน่วย mV เพื่อควบคุมการโดสคลอรีนและการฆ่าเชื้อ ต่อเข้าช่องที่ 2 ของคอนโทรลเลอร์แบบ 2 ช่องได้ทันที
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ pH Controller
pH Controller ต่อกับปั๊มโดสได้อย่างไร
ต่อจากรีเลย์ High/Low ของคอนโทรลเลอร์ไปยังขั้วสั่งงานของปั๊มหรือผ่านคอนแทคเตอร์ หรือใช้สัญญาณ 4-20 mA สำหรับปั๊มที่ปรับอัตราการโดสตามสัญญาณอนาล็อกได้
pH Controller กับเครื่องวัด pH ต่างกันอย่างไร
เครื่องวัด pH ใช้อ่านค่าเพียงอย่างเดียว ส่วนคอนโทรลเลอร์อ่านค่าต่อเนื่องและสั่งงานอุปกรณ์ เช่น ปั๊มโดสหรือสัญญาณเตือน ได้อัตโนมัติ
ทำไมต้องวัด ORP คู่กับ pH
ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อของคลอรีนขึ้นกับค่า pH หากค่า pH สูงเกิน คลอรีนจะฆ่าเชื้อได้น้อยลง การวัดทั้งสองค่าจึงช่วยควบคุมการฆ่าเชื้อได้แม่นยำและประหยัดสารเคมี
ควรคาลิเบรตหัววัด pH บ่อยแค่ไหน
ขึ้นกับสภาพน้ำ งานน้ำเสียที่มีตะกอนและไขมันควรล้างและคาลิเบรตถี่กว่างานน้ำสะอาด ควรเริ่มจากตรวจเทียบเป็นประจำ แล้วปรับรอบตามค่าที่เพี้ยนจริงหน้างาน
กำลังเลือก pH Controller สำหรับโรงงานหรือระบบบำบัดน้ำเสีย
E-Power ช่วยเลือกคอนโทรลเลอร์ หัววัด และปั๊มโดสให้เหมาะกับหน้างาน พร้อมออกแบบตู้ควบคุม ติดตั้ง และเชื่อมต่อระบบ IoT
ปรึกษาทีมวิศวกรทาง LINE
