一、项目背景：为什么要采用“新道茨计量泵+PLC全自动加药系统”

　　随着水处理行业、环保工程、市政污水厂、工业循环水及食品制药行业对运行稳定性、投加精度、药剂成本控制和智能化水平要求的不断提升，传统的“人工调节计量泵”模式已逐渐暴露出诸多问题：

　　•投加量依赖人工经验，误差大

　　•工况变化无法实时响应

　　•药剂浪费严重

　　•水质指标波动明显

　　•运维强度高，人员成本大

　　•缺乏数据记录与远程管理能力

　　在此背景下，以PLC为核心控制单元，以NEWDOSE新道茨计量泵为执行机构的全自动加药系统，成为当前主流且成熟的解决方案。

　　该方案通过在线仪表、流量计、PLC与计量泵的协同控制，实现真正意义上的闭环自动加药。

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　　二、系统总体设计思路

　　1.系统设计目标

　　本方案的核心目标包括：

　　•实现加药量与工况参数（流量、水质）自动联动

　　•确保计量泵长期稳定、精准投加

　　•降低药剂消耗10%–30%

　　•减少人工干预

　　•提升系统安全性与可追溯性

　　•为后期智慧水务、数字孪生预留接口

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　　2.系统整体架构

　　完整的PLC全自动加药系统由以下五个层级构成：

　　1.现场检测层

　　2.信号采集与控制层（PLC）

　　3.执行层（新道茨计量泵）

　　4.人机交互层（HMI）

　　5.数据上传与管理层（可选）

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　　三、核心设备配置说明

　　（一）新道茨NEWDOSE计量泵（执行核心）

　　在本方案中，新道茨计量泵承担“精准投加”的核心任务，常用型号包括：

　　•ND200系列（中小流量）

　　•ND800系列（自动控制、高精度场景）

　　主要特点：

　　•电磁隔膜结构，计量精度高

　　•支持脉冲控制、4–20mA控制

　　•维护简单、故障率低

　　•对PLC信号响应快

　　•适合连续运行工况

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　　（二）PLC控制系统（系统大脑）

　　PLC作为系统核心，主要负责：

　　•采集流量计、水质仪表信号

　　•计算理论加药量

　　•输出控制信号给计量泵

　　•执行逻辑判断、报警保护

　　•数据记录与上传

　　常用PLC品牌包括：

　　西门子、三菱、施耐德、信捷等。

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　　（三）在线检测仪表

　　根据加药类型不同，可配置以下仪表：

　　•电磁流量计/超声波流量计

　　•pH在线分析仪

　　•ORP在线分析仪

　　•余氯在线分析仪

　　•电导率仪

　　这些仪表构成加药系统的“感知层”。

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　　（四）加药附件系统

　　标准自动加药系统必须配套：

　　•背压阀

　　•安全阀

　　•底阀（带过滤）

　　•注射阀

　　•脉冲阻尼器

　　•排气阀

　　这些附件对计量精度和系统安全至关重要。

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　　四、PLC全自动加药系统控制逻辑详解

　　1.基本控制原理

　　系统控制逻辑可概括为一句话：

　　PLC根据实时工况参数计算目标加药量，并通过控制新道茨计量泵的运行频率或电流信号，实现动态精准投加。

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　　2.三种典型控制模式

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　　（1）流量比例加药模式（最常见）

　　控制逻辑：

　　•PLC实时读取进水流量Q

　　•按设定投加比例R（如5 ppm）

　　•计算目标加药量

　　•输出控制信号给计量泵

　　适用场景：

　　•污水厂PAC/PAM投加

　　•中水消毒

　　•循环水加药

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　　（2）水质反馈闭环控制模式

　　控制逻辑：

　　•PLC读取pH/ORP/余氯

　　•与设定值比较

　　•自动调整计量泵投加强度

　　•实现闭环调节

　　适用场景：

　　•酸碱中和

　　•消毒系统

　　•精细化学加药

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　　（3）复合控制模式（流量+水质）

　　PLC同时参考流量与水质参数，避免单一参数失真带来的误差，是目前较先进的控制方式。

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　　五、泵—PLC信号连接方式（工程重点）

　　1.脉冲控制方式

　　•PLC输出脉冲

　　•新道茨计量泵按脉冲频率运行

　　•每个脉冲对应固定排量

　　优点：

　　结构简单、抗干扰能力强。

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　　2.4–20mA模拟量控制方式（强烈推荐）

　　•PLC输出4–20mA

　　•计量泵按比例调节频率

　　•可实现平滑调节

　　优点：

　　•精度高

　　•易于系统扩展

　　•与SCADA兼容性好

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　　六、原创工程案例：某市政污水处理厂PAC/PAM全自动加药系统

　　1.项目背景

　　•处理规模：5万吨/天

　　•原系统：人工调节计量泵

　　•问题：

　　o加药量波动大

　　o出水浊度不稳定

　　o药剂消耗高

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　　2.改造方案

　　采用：

　　•6台NEWDOSE ND800计量泵

　　•西门子PLC控制系统

　　•电磁流量计

　　•在线浊度与pH仪

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　　3.系统运行逻辑

　　1.流量计采集进水流量

　　2.PLC计算PAC、PAM投加量

　　3.通过4–20mA信号控制计量泵

　　4.根据浊度变化微调加药量

　　5.自动报警与记录运行数据

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　　4.运行效果

　　•药剂消耗降低约18%

　　•出水水质波动明显减小

　　•运维人员减少1人/班

　　•计量泵故障率明显下降

　　该项目被列为厂区“自动化示范系统”。

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　　七、系统安全保护与异常处理设计

　　PLC系统内置多项保护逻辑：

　　•流量为零→自动停泵

　　•药箱液位低→报警停泵

　　•信号异常→切换手动模式

　　•过载/过频→强制限幅

　　保障设备与人员安全。

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　　八、维护与运行管理优势

　　通过PLC自动控制，新道茨计量泵具备以下运行优势：

　　•长时间稳定运行

　　•避免频繁人工调节

　　•延长隔膜与阀件寿命

　　•维护周期更可控

　　•数据可追溯

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　　九、方案总结

　　新道茨计量泵+PLC全自动加药系统，并非简单的设备叠加，而是：

　　•精准计量技术

　　•自动控制逻辑

　　•工艺理解能力

　　•工程经验积累

　　的综合体现。

　　该方案已被大量实践证明，是当前水处理与环保行业成熟、可靠、可持续升级的自动加药解决方案。

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　　四川恒泰环境科技有限公司

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