3 控制模式
3.1 手动模式
手 动 模 式 就 是 通 过 现 场“ 手 动／自 动 ”开 关 切 换 到
手动，可由现场开关直接控制设备，这是最高优先控制，
在这一模式下，PLC 仅对运行状态作监视。
3.2 远程点动模式和自动模式 当现场“手动／自动”开关切换到自动，则成为远程
控制方式。在 PLC 的运行程序中又设置了上位机控制方 式（“点动”方式）和“PLC 全自动”控制方式；当上位机切 换到“点动”方式时，PLC 接收上位机发出的指令，可以通 过计算机直接遥控现场设备，如点动起动或停止各类泵、 阀、搅拌机和浓缩池刮泥机等；当上位机切换到“PLC 全 自动”方式时，PLC 按预先设定的测量液位、流量、浓度等 污泥工况及工艺参数自动控制泵、搅拌机和离心机等， 并监视设备运行情况，而不需要人工干预。
2.2 PAM 高分子絮凝剂配制自动化 高分子絮凝剂一般为颗粒状或粉末状固体，不能直
接投放到污泥水中，必须采用一配制系统。我们选用瑞 典 TOMAL 公司自动絮凝剂配制系统，该系统可分为 5 个部分：①粉末储存器。配套专用的布袋吸尘器将 PAM 粉 末 固 体 装 入 储 存 器 备 用 ；② 螺 旋 投 加 器 ，由 两 支 小 型 螺旋输送杆组成，用以均匀地将 PAM 固体送入斗型输送 器，它的出口开启、关闭由预设定的时间继电器控制；③ 锥型输送器与水射器，用来承接 PAM 固体，并使之与水 均 匀 混 合 而 后 送 至 搅 拌 溶 解 池 ；④ 搅 拌 溶 解 池 ，用 以 搅 拌 PAM 与水的混合液，让 PAM 与水充分混合；⑤投加 池，用以承接搅拌溶解池来的 PAM 溶液，以供 PAM 螺杆 投加泵投入离心机中。整个配制系统应能如下运行：首 先 确 定 配 制 浓 度 ，计 算 出 投 加 固 体 量 和 投 加 时 间 ，而 后 通过时间继电器确定投加时间。一旦固体投入锥形漏斗 后 ，则 自 来 水 将 与 固 体 料 混 合 ，并 由 压 力 水 通 过 水 射 器 送至搅拌溶解池溶解，搅拌溶解池溶液达到某液位时， 水源自动关闭。当投加池 PAM 溶液使用到某低液位时， 系统将自动打开搅拌溶解池的投放出口，配制好的 PAM 溶液由溶解池送至投加池，然后系统自动再配制溶液， 整个系统能周而复始自动配制溶液以用于离心脱水机 的 PAM 絮凝剂投加。 2.3 进泥、加药、螺旋输送机、离心机系统联动控制
输出
0 1 2 BIT 3 4 5 6 7
图 2 轮值自动循环控制
表 1 循环“鼓”控制输出设置表 STEP
0123456 1000000 0100000 0010000 0001000 0000100 0000010 0000001 0000000
7 Address 0 0 %M217 0 0 %M218 0 0 %M219 0 1 %M220
18
企业技术开发
2011 年 1 月
因搅拌机不得露出水面运行，经测定满足此要求的 最低水位为 1.4 m。将超声波液位仪测量的信号送入主 PLC，如果水位高于 1.5 m 且稳定 5 s，PLC 启动搅拌机运 行，如果水位低于 1.4 m 且稳定 5 s，PLC 发出指令停止搅 拌机运行。 2.1.3 4 台潜污泵设备的全自动控制
理和离心脱水系统的自动化控制逐渐形成其独特的运行方法，在确定合理的处理工艺后配以高度的自动化，使系统在
PLC 中央控制下实现自动运行。PLC 的使用使系统设备运行更加稳定、合理，有效延长了设备使用寿命并节约了能源，
为其他自来水厂的污泥处理自动控制提供了有效的借鉴。
关键词：自动控制；污泥处理；PLC
中图分类号：TU991
启动脱水系统时，先开动离心机和螺旋输送机，约 5 min 后 离心 机以 约 2 980 r/min 高 速 进 入 正 常 运 行 状 态 ，然 后 自 动 启 动 进 泥 螺 杆 泵 和 加 药 泵 变 频 器 ，离 心 脱 水机将贮池池中污泥进行固液分离，离心脱水后的干泥 通过螺旋输送机送至户外堆棚，分离出的滤清液进入滤 液池，由潜污泵再次打入调节池重新回到污泥处理系统 处理。
性 好 、可 靠 性 高 、安 装 灵 活 、扩 展 方 便 、性 价 比 高 等 一 系
污泥车间主体构筑物有：调节池、浓缩池、贮泥池、脱
列优点，而且其总线与网络能力越来越强，可方便地与 水机房、滤液池、污泥堆棚等。整个车间设备及阀门均采
上位机组成控制系统。因此 PLC 在自来水厂污泥处理中 用就地和 PLC 两种控制方式，正常情况下可以实现仪表、
本文以上海市自来水闵行有限公司第二水厂污泥处理 的 INTOUCH 监控软件。该自动控制系统于 2003 年 7 月
一期为例，说明 PLC 控制系统在污泥处理中的应用。
全面完成调试，运行至今系统正常。
1 系统简介
2 污泥处理车间主要设备控制要求
上海市自来水闵行有限公司第二水厂位于闵行区 西南角，紧邻黄浦江河流，三期制水能力 400 000 m3/ 日。 污泥处理系统采用的是离心机脱水工艺，收集的排泥水 主要为制水系统沉淀池排泥，工艺流程为沉淀池排泥水 经均衡浓缩之后的含固率约为 2.5%~3.5% ds，以该浓度 进入脱水系统，脱水后泥饼含固率要求不小于 35%，最 后外运。按制水能力 400 000 m3/ 日，污泥量为 50 t/ 日干 泥。污泥处理工艺流程图见图 1。
停止离心系统时，PLC 同时停进泥螺杆泵、加药泵和 离心机，并开启冲洗水对离心机进行冲洗。离心机断电后 在惯性作用下转速越来越下降，当转速低于 1 300 r/min 时，离心机重新通电启动；当转速高于 1 800 r/min 时，离心 机再次断电。断电和重启共重复 2 次，确保冲洗水将离心 机内部污泥冲洗干净，为下次正常运行作好准备。 2.4 离心脱水机及加药量的自动控制
随着现代控制技术和计算机技术的飞速
PAM
发展，控制技术在自来水行业中污泥处理得 沉淀排泥水 到了广泛应用，使得整个污泥处理过程实现 了计算机监测、控制和管理，完成了高质量、
格栅机
调节池
浓缩池 切割机 贮泥池 上清液达标回用
脱水机房 干泥 滤清液
滤液池
低成本、稳定可靠的运行方式。PLC 具有通用
图 1 闵行二水厂污泥处理工艺流程图
收稿日期：2010 - 10 - 17 作 者 简 介 ：张 明 华（1966—），男 ，浙 江 宁 波 人 ，大 学 专 科 ，助 理 工 程
师，主要从事电气管理工作。
2.1 调节池 2.1.1 格栅机设备的液位差计控制
液位差计采用德国 VEGASON70 系列品牌，在格栅机 的前后均设置一台超声波物位传感器，检测出格栅机的 前后液位差，以 4~20 mA 模拟信号形式送入主 PLC，液位 差计标定的最低和最高物位为 0 m 和 1 m。根据实际运 行需要，在上位监控计算机上设定最低启动值。当检测 到的液位差大于设定值时，输出信号通知 PLC 启动格栅 机；当检测到的液位差低于设定值时，停止格栅机（减少 了运行时间，有效的节约成本）。 2.1.2 液位自动控制
Abstract:The sludge treatment workshop of the Second Water Plant of Shanghai Minhang Water Co.，Ltd.has been in operation for 8 years since it was put into operation in 2003，and it gradually formed its own unique operating method in the sludge treatment and automated control of the centrifugal dewatering system.Coupled with a high degree of automation after a reasonable treatment technology has been determined，the system is able to run automatically under the PLC central control.The application of PLC makes the system more stable，more reasonable and more effective，extends the life of the equipment and saves energy，which provides a useful reference for other water plants in sludge treatment automated control. Keywords：automated control；sludge treatment；PLC
得到了广泛应用，实现了对排泥水、冲洗水等污水处理 PLC 的完全自动检测控制及运行状况监控；6 套离心脱
整个过程的实时监测和控制，从而保障了生产过程的连 水机的子站采用施耐德电气的 Twido 系列 PLC，主站机采
续性，降低了劳动强度，实现了少人或无人值守的目标。 用同品牌高端 Premium 系列 PLC，上位机采用Wonderwarer
离心脱水机的作用是将浓缩污泥进行固液分离，固 液分离好坏的关键是脱水机械。要使泥与水能很好地分 离，除了离心机的转速、差速控制因素之外，PAM 投加量 的自动控制是至关重要的。通过实践分析，确立了投加 量的控制因素由进泥流量、污泥浓度、PAM 加注量和加 注率的关系式，建立了如下监测：
①进泥浓度在线监测，在贮泥池中安装了污泥浓度 计，以显示进入离心机的污泥浓度；
第 30 卷第 1 期 第Vo3l0.3卷0 第N1o.1期
企业技术开发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE
2011 年 1 月 Jan.2011
自Hale Waihona Puke 控制在自来水厂污泥处理系统中的应用