JP2023006327A - Control device, heat dewatering system, control method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置、加温脱水システム、制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a control device, a heated dehydration system, a control method, and a program.
従来、スクリュープレスや遠心脱水機などの汚泥脱水機において、汚泥脱水機から排出される汚泥(以下、「脱水汚泥」とも称される)の含水率は、スクリュー軸の軸トルクに基づき推定することが可能である。推定された含水率に応じてトルク一定制御を行うことで、脱水汚泥の含水率を一定に保つことが試みられている。 Conventionally, in a sludge dehydrator such as a screw press or a centrifugal dehydrator, the water content of the sludge discharged from the sludge dehydrator (hereinafter also referred to as "dewatered sludge") is estimated based on the shaft torque of the screw shaft. is possible. Attempts have been made to keep the moisture content of the dewatered sludge constant by performing constant torque control according to the estimated moisture content.
例えば、下記特許文献1には、軸トルク以外のパラメータを用いて、遠心式の脱水機から排出される脱水ケーキの含水率を推定する技術が開示されている。複数のパラメータには、例えば、ボウルやスクリューの回転に関する値や、汚泥や分離水の量や固形物濃度に関する値や、凝集剤の量に関する値などが含まれるが、汚泥の温度に関する値は含まれていない。 For example, Patent Literature 1 below discloses a technique for estimating the moisture content of dehydrated cake discharged from a centrifugal dehydrator using parameters other than axial torque. The parameters include, for example, values related to the rotation of the bowl and screw, values related to the amount of sludge or separated water, solids concentration, and the amount of flocculant, but not the temperature of the sludge. not
ところで、汚泥は、汚泥温度の変化によりその粘性が変化したり、汚泥温度の変化による汚泥性状の変化によって粘性に変化が生じたりする。このように汚泥温度の変化によって汚泥の粘性に変化が生じることで、汚泥脱水機の軸トルクと脱水汚泥の含水率との関係性にも変化が生じる。そのため、汚泥脱水機において汚泥温度が変化する場合、脱水汚泥の含水率を一定に保つためには汚泥温度の変化も考慮することが好ましい。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、汚泥温度の変化までは考慮されていない。そのため、汚泥脱水機において汚泥温度が変化する場合、上記特許文献1の技術のように脱水汚泥の含水率を制御する方法では、汚泥脱水機から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことは困難である。
By the way, the viscosity of sludge changes due to changes in sludge temperature, and changes in sludge properties due to changes in sludge temperature. When the viscosity of the sludge changes due to the change in the sludge temperature, the relationship between the shaft torque of the sludge dehydrator and the water content of the dewatered sludge also changes. Therefore, when the sludge temperature changes in the sludge dehydrator, it is preferable to consider the change in the sludge temperature in order to keep the moisture content of the dehydrated sludge constant.
However, the technique of Patent Document 1 does not consider changes in sludge temperature. Therefore, when the sludge temperature changes in the sludge dewatering machine, the method of controlling the water content of the dewatered sludge, such as the technique of Patent Document 1, maintains the water content of the dewatered sludge discharged from the sludge dewatering machine constant. It is difficult.
上述の課題を鑑み、本発明の目的は、汚泥脱水機において汚泥温度が変化した場合でも安定した含水率の脱水汚泥が排出されるよう汚泥脱水機を運転することが可能な制御装置、加温脱水システム、制御方法、及びプログラムを提供することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to provide a control device capable of operating a sludge dehydrator so that dewatered sludge with a stable moisture content is discharged even when the sludge temperature changes in the sludge dehydrator, a heating It is to provide a dehydration system, a control method, and a program.
上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、汚泥脱水機で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉の運転状態に応じて決定される、前記汚泥脱水機の制御に関する第1の目標値を取得する目標値取得部と、前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得部と、前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定部と、前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a control device according to an aspect of the present invention controls the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dehydrated sludge dehydrated by the sludge dehydrator. a target value acquisition unit that acquires a first target value for the dehydrated sludge, a sludge information acquisition unit that acquires sludge information including at least a sludge temperature that is the temperature of the dehydrated sludge, and the acquired first target value and the acquisition a target value determination unit that determines a second target value related to control of a controlled object that is correlated with the first target value from the relationship of the sludge information that has been obtained; , and a control unit that controls the controlled object.
本発明の一態様に係る加温脱水システムは、制御装置を備える。 A heating dehydration system according to one aspect of the present invention includes a control device.
本発明の一態様に係る制御方法は、目標値取得部が、汚泥脱水機で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉の運転状態に応じて決定される、前記汚泥脱水機の制御に関する第1の目標値を取得する目標値取得過程と、汚泥情報取得部が、前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得過程と、目標値決定部が、前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定過程と、制御部が、前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御過程と、を含む。 In a control method according to an aspect of the present invention, a target value acquisition unit is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dehydrated sludge dehydrated by the sludge dehydrator. a target value acquisition process of acquiring the target value of; a sludge information acquisition process in which the sludge information acquisition unit acquires sludge information including at least the sludge temperature that is the temperature of the dewatered sludge; A target value determination process for determining a second target value related to control of a controlled object correlated with the first target value from the relationship between the first target value and the acquired sludge information, and a control unit and a control process for controlling the controlled object according to the determined second target value.
本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータを、汚泥脱水機で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉の運転状態に応じて決定される、前記汚泥脱水機の制御に関する第1の目標値を取得する目標値取得手段と、前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得手段と、前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定手段と、前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御手段と、として機能させる。 A program according to an aspect of the present invention causes a computer to set a first target value related to control of the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dehydrated sludge dehydrated by the sludge dehydrator. Target value acquiring means to acquire, sludge information acquiring means for acquiring sludge information including at least the sludge temperature which is the temperature of the dehydrated sludge, and the relationship between the acquired first target value and the acquired sludge information a target value determining means for determining a second target value relating to control of the controlled object correlated with the first target value; and controlling the controlled object according to the determined second target value. It functions as a control means.
本発明によれば、汚泥脱水機において汚泥温度が変化した場合でも安定した含水率の脱水汚泥が排出されるよう汚泥脱水機を運転することができる。 According to the present invention, the sludge dehydrator can be operated so that dehydrated sludge with a stable water content is discharged even when the sludge temperature changes in the sludge dewaterer.
本発明は、汚泥脱水機において安定した含水率の脱水汚泥が排出されるよう汚泥脱水機の運転を制御するシステムに関する。 The present invention relates to a system for controlling the operation of a sludge dehydrator so that dehydrated sludge with a stable moisture content is discharged from the sludge dewaterer.
以下の実施形態において、第1の目標値は、汚泥脱水機で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉の運転状態に応じて決定される、汚泥脱水機の制御に関する目標値である。
第1の目標値は、例えば、脱水汚泥の含水率であり、焼却炉にて所望されている脱水汚泥の含水率である。また、第1の目標値は、例えば、汚泥脱水機の回転駆動部の軸トルクであり、焼却炉にて所望されている含水率の脱水汚泥を得るために必要な軸トルクであってもよい。
第2の目標値は、第1の目標値と汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する目標値である。例えば、第1の目標値が脱水汚泥の含水率である場合、第2の目標値は、当該含水率の脱水汚泥を得るために必要な軸トルクである。また、第1の目標値が汚泥脱水機の回転駆動部の軸トルクである場合、第2の目標値は、汚泥脱水機の回転駆動部の軸トルク以外の汚泥脱水機の運転パラメータである。運転パラメータは、例えば、凝集剤の添加率、圧入圧力、背圧閉止率、差速、遠心加速度、汚泥供給量、熱媒温度、熱媒流量、高分子凝集剤薬注率などである。
In the following embodiments, the first target value is a target value related to control of the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of the incinerator that incinerates the dewatered sludge dehydrated by the sludge dehydrator.
The first target value is, for example, the moisture content of the dehydrated sludge, which is the desired moisture content of the dewatered sludge in the incinerator. Further, the first target value is, for example, the shaft torque of the rotary drive unit of the sludge dewatering machine, and may be the shaft torque necessary to obtain dehydrated sludge with a desired moisture content in the incinerator. .
A 2nd target value is a target value regarding control of a controlled object with a correlation with a 1st target value from the relationship of a 1st target value and sludge information. For example, if the first target value is the water content of the dehydrated sludge, the second target value is the shaft torque required to obtain the dewatered sludge with that water content. Further, when the first target value is the axial torque of the rotary drive section of the sludge dehydrator, the second target value is an operating parameter of the sludge dehydrator other than the axial torque of the rotary drive section of the sludge dehydrator. The operating parameters are, for example, the addition rate of flocculant, injection pressure, back pressure closing rate, differential speed, centrifugal acceleration, sludge supply amount, heat medium temperature, heat medium flow rate, polymer flocculant dosing rate, and the like.
汚泥情報は、汚泥脱水機で脱水されている汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む情報である。汚泥情報には、汚泥温度の他に、例えば、汚泥混合比、汚泥供給量、高分子凝集剤薬注率、高分子凝集剤粘度、凝集剤添加率などである。
制御対象は、例えば、回転駆動部を含む汚泥脱水機の制御可能な部位の他に、汚泥脱水機に汚泥、高分子凝集剤、及び温水等を供給するポンプなどである。
The sludge information is information including at least the sludge temperature, which is the temperature of the sludge dehydrated by the sludge dehydrator. In addition to the sludge temperature, the sludge information includes, for example, the sludge mixing ratio, the amount of sludge supplied, the polymer coagulant dosing rate, the polymer coagulant viscosity, and the coagulant addition rate.
The controlled object includes, for example, a controllable part of the sludge dehydrator including the rotary drive unit, and a pump that supplies sludge, a polymer coagulant, warm water, etc. to the sludge dehydrator.
本発明では、第1の目標値と汚泥情報の関係から第2の目標値を決定し、決定された第2の目標値に応じて、制御対象の制御が行われる。第2の目標値の決定は、目標軸トルク決定モデル又は目標運転パラメータ決定モデルの少なくともいずれか一方を用いて行われる。 In the present invention, the second target value is determined from the relationship between the first target value and the sludge information, and the controlled object is controlled according to the determined second target value. Determination of the second target value is performed using at least one of the target shaft torque determination model and the target operating parameter determination model.
目標軸トルク決定モデルは、第1の目標値として脱水汚泥の目標含水率を用い、当該目標含水率と汚泥情報から汚泥脱水機の回転駆動部における軸トルクの目標値である目標軸トルクを第2の目標値として決定するモデルである。
目標運転パラメータ決定モデルは、第1の目標値として汚泥脱水機の回転駆動部における目標軸トルクを用いて、当該目標軸トルクと汚泥情報から軸トルク以外の汚泥脱水機の運転パラメータの目標値である目標運転パラメータを第2の目標値として決定するモデルである。
The target shaft torque determination model uses the target water content of the dehydrated sludge as the first target value, and from the target water content and sludge information, the target shaft torque, which is the target value of the shaft torque in the rotary drive part of the sludge dewatering machine, is determined as the first target value. 2 is a model determined as a target value.
The target operating parameter determination model uses the target shaft torque in the rotary drive unit of the sludge dehydrator as the first target value, and uses the target shaft torque and the sludge information to determine the target value of the sludge dehydrator operating parameter other than the shaft torque. This model determines a certain target operating parameter as a second target value.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<<1.第1の実施形態>>
図1から図4を参照して、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、第2の目標値の決定に目標軸トルク決定モデルのみを用いる例について説明する。
<<1. First Embodiment>>
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. In the first embodiment, an example will be described in which only the target shaft torque determination model is used to determine the second target value.
<1-1.加温脱水システムの構成>
まず、図1を参照して、第1の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る加温脱水システムの構成の一例を示す図である。
第1の実施形態において、加温脱水システム1は、凝集装置10、濃縮装置20、濃縮汚泥供給ポンプ30、凝集剤供給ポンプ40、凝集剤流量計45、圧入圧力センサ48、加温脱水機50、トルクセンサ51、サーモ温度計52、脱水汚泥ホッパ55、熱媒供給ポンプ60、熱媒流量計65、脱水汚泥供給ポンプ70、汚泥流量計78、焼却設備80、制御盤100を含む。
<1-1. Configuration of heated dehydration system>
First, with reference to FIG. 1, the configuration of the thermal dehydration system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a heated dehydration system according to the first embodiment.
In the first embodiment, the thermal dehydration system 1 includes a
凝集装置10は、下水処理場等から発生して供給された混合生汚泥等の有機性汚泥Aに高分子凝集剤Bを添加して凝集する凝集槽を有する。凝集槽では、有機性汚泥Aと高分子凝集剤Bとを撹拌する撹拌機能を有する。有機性汚泥Aと高分子凝集剤Bは、撹拌混合され、凝集する。凝集装置10は、凝集された有機性汚泥Aを凝集汚泥Cとして、濃縮装置20に供給する。
The
濃縮装置20は、凝集装置10によって凝集した凝集汚泥Cを濃縮する。例えば、濃縮装置20は、内部に濃縮濾過スクリーンを有しており、凝集装置10から供給された凝集汚泥Cを、この濃縮濾過スクリーンによって水分を分離して濃縮する。
濃縮汚泥供給ポンプ30は、濃縮装置20から排出される濃縮汚泥を加温脱水機50に濃縮汚泥Dとして供給する。
The thickening
The thickened
凝集剤供給ポンプ40は、その出力側が濃縮汚泥供給ポンプ30と加温脱水機50とを接続する経路に接続されている。凝集剤供給ポンプ40は、濃縮汚泥供給ポンプ30から加温脱水機50に供給される濃縮汚泥Dに対して凝集剤を供給する。供給される凝集剤は、高分子凝集剤と無機凝集剤とのうち少なくともいずれか一方である。第1の実施形態においては、無機凝集剤Eが供給される場合について説明する。この無機凝集剤は、例えば、ポリ硫酸第二鉄(PFS)を用いることができる。
凝集剤流量計45は、凝集剤供給ポンプ40から濃縮汚泥Dに供給される凝集剤の供給量を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
圧入圧力センサ48は、加温脱水機50に供給される濃縮汚泥Dの圧入圧力を検出し、検出結果を制御盤100に出力する。
The output side of the
The
The
加温脱水機50は、汚泥を加温する機能を有する汚泥脱水機であり、濃縮汚泥供給ポンプ30から供給される濃縮汚泥Dを脱水する。加温脱水機50は、凝集剤供給ポンプ40によって濃縮汚泥Dに無機凝集剤が供給されている場合には、無機凝集剤が注入された後の濃縮汚泥Dを脱水する。
第1の実施形態において、加温脱水機50が縦型のスクリュープレスである場合について説明するが、濃縮汚泥を脱水することができる脱水機であれば、横型のスクリュープレス、ロータリープレスであってもよい。
The heating dehydrator 50 is a sludge dehydrator having a function of heating sludge, and dehydrates the thickened sludge D supplied from the thickened
In the first embodiment, the case where the thermal dehydrator 50 is a vertical screw press will be described. good too.
加温脱水機50において、ケーシング50A内に濃縮汚泥Dを濾過する濾過スクリーン50Bが配置されており、この濾過スクリーン50Bによって分けられたケーシング50A内の複数の空間のうち、第1の空間50A1に濃縮汚泥Dが供給される。
In the heating dehydrator 50, a
また、加温脱水機50は、内濾過スクリーン50Baと、外濾過スクリーン50Bbと、リボンスクリュー50dとを備えている。内濾過スクリーン50Baは、第2の上記濾過スクリーン50Bとして、ケーシング50Aと同軸の縦方向に延びる軸線を中心とした円筒状または円錐状をなしてケーシング50A内に配設される。外濾過スクリーン50Bbは、当該内濾過スクリーン50Baと同軸の円筒状または円錐状をなして内濾過スクリーン50Baの外側に間隔をあけてケーシング50A内に配設される。リボンスクリュー50dは、上記軸線回りに捩れる螺旋状をなして内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbとの間に収容され、モーター等である回転駆動部50cによって上記軸線を中心に内濾過スクリーン50Ba及び外濾過スクリーン50Bbに対して相対的に回転させられる。
The heating dehydrator 50 also includes an inner filtration screen 50Ba, an outer filtration screen 50Bb, and a
ケーシング50Aは、上記軸線を中心とした有底円筒状である。内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbは、例えば、ウェッジワイヤーやパンチングメタル等によって形成される。
そして、これら内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbとの間の空間に、上記第1の空間50A1とされて濃縮汚泥Dが供給される。
外濾過スクリーン50Bbの外側であってケーシング50Aの内周側の空間が、第2の空間50A2である。
内濾過スクリーン50Baの内側の空間が第3の空間50A3である。
The
Thickened sludge D is supplied to the space between the inner filter screen 50Ba and the outer filter screen 50Bb as the first space 50A1.
The space outside the outer filter screen 50Bb and on the inner peripheral side of the
The space inside the inner filtration screen 50Ba is the third space 50A3.
加温部50A4は、加温脱水機50内の濃縮汚泥Dを加温する。例えば、加温部50A4は、濃縮汚泥Dが収容された収容部を外周側から加温する。この実施形態では、加温部50A4は、外濾過スクリーン50Bbの外側であってケーシング50Aの内周側の空間(すなわち第2の空間50A2)に、熱媒供給ポンプ60から温水Hが供給されることで、濾液と温水Hとが混合され、その結果、濾液の温度が上がり、第2の空間50A2の温度が上がるため、外濾過スクリーン50Bbを介して濃縮汚泥Dに熱が伝達され、濃縮汚泥Dを加温することができる。このようにして、収容部は、外周側から加温される。
ここで、収容部は、濾過スクリーン50Bである場合について説明するが、加温脱水機50の外部から供給される濃縮汚泥Dを加温することができればよい。収容部は、濃縮汚泥Dが収容されていれば、例えば、濾過スクリーン50Bにおいて上記軸線方向に濾過スクリーンが形成されていない収容部位を設け、その収容部位を加温するようにしてもよい。また、その収容部位と濾過スクリーン50Bとの両方を加温するようにしてもよい。
The heating section 50A4 heats the thickened sludge D in the heating dehydrator 50. As shown in FIG. For example, the heating section 50A4 heats the storage section in which the thickened sludge D is stored from the outer peripheral side. In this embodiment, the heating unit 50A4 is supplied with hot water H from the heat
Here, a case where the storage unit is the
なお、加温部50A4は、収容部全体を加温してもよいが、上記軸線方向において一部の領域を加温するようにしてもよいし、周方向の一部の領域を加温するようにしてもよい。 The heating section 50A4 may heat the entire housing section, may heat a partial area in the axial direction, or may heat a partial area in the circumferential direction. You may do so.
また、収容部を加温する媒体は、温水Hである場合について説明するが、収容部を加温することができれば、他の媒体を用いるようにしてもよい。また、ヒーター等を用いるようにしてもよい。 Moreover, although the hot water H is used as the medium for heating the storage portion, other media may be used as long as the storage portion can be heated. Alternatively, a heater or the like may be used.
温水Hの温度は、濃縮汚泥Dの温度よりも高い温度であればよい。温水Hの温度は、例えば、50℃以上100℃未満の範囲、望ましくは60℃以上90℃以下の範囲である。
ここで、上記温水Hの温度が50℃未満であると、上述したような濃縮汚泥Dの粘度の低下や水分の分離による効果を十分に得ることができない。また、温水Hの温度が100℃を上回ると取り扱いの難易度が上がる。なお、温水Hの温度は、高いほど濃縮汚泥Dの粘度の低下と蛋白質の熱変性による水分分離を促すことができるが、上述のように有機性汚泥Aの処理設備内で使用される温水を温水Hとして使用する場合は、60℃以上90℃以下の温度範囲が現実的である。
The temperature of the hot water H should be higher than the temperature of the thickened sludge D. The temperature of the hot water H is, for example, in the range of 50°C or higher and lower than 100°C, preferably in the range of 60°C or higher and 90°C or lower.
Here, if the temperature of the hot water H is less than 50° C., the effects of lowering the viscosity of the thickened sludge D and separating the moisture cannot be sufficiently obtained. Moreover, when the temperature of the hot water H exceeds 100° C., the degree of difficulty in handling increases. The higher the temperature of the hot water H, the lower the viscosity of the thickened sludge D and the more the moisture separation due to the heat denaturation of the protein can be promoted. When used as hot water H, a temperature range of 60° C. or higher and 90° C. or lower is practical.
このような温水Hは、ケーシング50Aの底部からケーシング50A内の第2の空間50A2に供給される。こうして第2の空間50A2に供給された温水Hは、第1の空間50A1内の濃縮汚泥Dを加温する。温水Hを熱媒として、濃縮汚泥Dが加温されることで、濃縮汚泥Dの蛋白質が熱変性することにより保水されていた水分が分離する。温水Hを熱媒として、濃縮汚泥Dが加温されることで、濃縮汚泥Dの粘度が低下する。そして濃縮汚泥Dは、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbによって濾過される。
濾液は、第2の空間50A2から立ち上げられた排水管50Hから排水Jとして排出される。また、濃縮汚泥Dを加温することにより冷却された温水Hは、濾液とともに、排水管50Hから排水Jとして排出される。
Such hot water H is supplied from the bottom of the
The filtrate is discharged as waste water J from a
連結板50eは、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbの底部を連結する。連結板50eの形状は、円環板状である。この連結板50eには、供給管50fが連結されている。
供給管50fは、濃縮汚泥供給ポンプ30から供給される濃縮汚泥Dを第1の空間50A1内にケーシング50Aの底部から供給する。供給管50fから供給された濃縮汚泥Dは、リボンスクリュー50dの相対的な回転によって上方に搬送されながら、内濾過スクリーン50Baと外濾過スクリーン50Bbによって水分が分離される。ここでは、濾過面積を大きく確保することができるため、一層効率的な濾過を図ることができる。
The connecting
The
また、ケーシング50A内の上部には、円環板状の基板50Cが配設されている。外濾過スクリーン50Bbは、この基板50Cの内周部に取り付けられて固定される。さらに、この基板50Cよりも上方のケーシング50Aの上部開口部には、蓋体50Dが配設され、内濾過スクリーン50Baは、この蓋体50Dに取り付けられて固定される。
回転駆動部50cは、この蓋体50D上に配置され、内濾過スクリーン50Baの上部を覆う円筒状のスクリュー支持体を介してリボンスクリュー50dを回転させる。
なお、第1の実施形態では、このように内濾過スクリーン50Baおよび外濾過スクリーン50Bbがケーシングに固定されて、リボンスクリュー50dが回転駆動部50cにより回転されるが、逆にリボンスクリュー50dを固定して内濾過スクリーン50Ba及び外濾過スクリーン50Bbを回転させてもよく、リボンスクリュー50dと内濾過スクリーン50Ba及び外濾過スクリーン50Bbとを互いに逆方向に回転させるようにしてもよい。
In addition, an annular plate-shaped
The
In the first embodiment, the inner filter screen 50Ba and the outer filter screen 50Bb are thus fixed to the casing, and the
また、ケーシング50A内において、基板50Cと蓋体50Dの間の上部の空間は排出室50Eとされるとともに、この排出室50Eにおける第1の空間50A1の円環状の上部開口部は排出口50Fとされる。この排出口50Fには、外周側に向かうに従い上方に向かう上記軸線を中心とした円錐台状の外周面を有する背圧板50Gが配設されている。
リボンスクリュー50dによって第1の空間50A1を上方に搬送されつつ水分が分離して濃縮汚泥Dから脱水された脱水汚泥Iは、排出口50Fから背圧板50Gにより圧搾されながら排出室50Eに流出して排出される。
背圧板50Gには、背圧板駆動部が取り付けられている。背圧板駆動部は、制御盤100からの指示に応じた開度となるように背圧板を上記軸線の長手方向に移動させる。
背圧センサ50Gsは、背圧板の開度を検出する。
In the
The dehydrated sludge I, which is conveyed upward in the first space 50A1 by the
A back pressure plate driving portion is attached to the
The back pressure sensor 50Gs detects the degree of opening of the back pressure plate.
トルクセンサ51は、加温脱水機50における軸トルクを測定する。例えば、トルクセンサ51は、回転駆動部50cのトルクを測定可能に設けられる。トルクセンサ51は、回転駆動部50cのトルクを加温脱水機50における軸トルクとして測定し、測定結果を制御盤100へ出力する。
A torque sensor 51 measures the axial torque in the heating dehydrator 50 . For example, the torque sensor 51 is provided so as to be able to measure the torque of the
サーモ温度計52は、加温脱水機50にて脱水された汚泥の温度(汚泥温度)を測定する。例えば、サーモ温度計52は、脱水されて排出室50Eに排出された脱水汚泥Iの温度を測定可能に設けられる。サーモ温度計52は、排出室50Eに排出された脱水汚泥Iの汚泥温度を測定し、測定結果を制御盤100へ出力する。
The thermo-
脱水汚泥ホッパ55には、加温脱水機50から排出された脱水汚泥Iが一時的に貯留される。脱水汚泥ホッパ55に貯留された脱水汚泥Iは、脱水汚泥供給ポンプ70にて焼却設備80へ供給される。
脱水汚泥ホッパ55には重量計(不図示)が設けられている。脱水汚泥ホッパ55に設けられた重量計は、脱水汚泥ホッパ55の重量を測定し、測定結果を制御盤100へ出力する。例えば、当該重量計は、脱水汚泥Iの供給開始前の脱水汚泥ホッパ55の重量と、脱水汚泥Iの供給開始後に脱水汚泥Iの供給を一時停止した状態の脱水汚泥ホッパ55の重量とを測定する。これら重量の差分より、焼却設備80へ供給された脱水汚泥Iの供給量を算出可能である。
The dehydrated sludge I discharged from the heating dehydrator 50 is temporarily stored in the
The
熱媒供給ポンプ60は、加温脱水システム1から排出された汚泥が燃焼することで得られる熱によって加温された熱媒を、加温脱水機50(例えば加温部50A4)に供給する。
熱媒流量計65は、熱媒供給ポンプ60から加温部50A4に供給される温水Hの量を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
The heating
The heat medium flowmeter 65 measures the amount of hot water H supplied from the heat
脱水汚泥供給ポンプ70は、脱水汚泥ホッパ55に貯留された脱水汚泥Iを焼却設備80に供給する。
汚泥流量計78は、脱水汚泥供給ポンプ70から焼却設備80へ供給される汚泥(脱水汚泥I)の供給量(汚泥供給量)を測定し、測定結果を制御盤100に出力する。
The dehydrated
The
焼却設備80は、加温脱水機50から排出される脱水汚泥Iを焼却する。焼却設備80は、焼却炉81、ボイラ82、排煙処理塔83を含む。焼却炉81は、加温脱水機50から供給される脱水汚泥Iを焼却する。焼却炉81では、脱水汚泥Iの含水率が自燃点付近となるように運転することができれば、補助燃料を用いることなく当該脱水汚泥Iを燃焼させることができる。そのため、脱水汚泥Iの含水率の変動が少ない方が好ましい。また、脱水汚泥Iの含水率が自燃点付近から変動しないことが、補助燃料を用いる必要がなく、かつ、散水等により焼却炉81内の温度を低下させる必要もなくなり、無駄な脱水(含水率の下げ過ぎ)を抑制することもできる。
The
ボイラ82は、焼却炉81からの燃焼排ガスの熱を利用し、熱交換器によって熱媒体を加温する。熱媒体としては、例えば、排煙処理塔83から供給される水を用いることができる。排煙処理塔83から供給される水は、排煙処理塔83において加温されているが、ボイラ82は、この水をさらに加温した上で、熱媒供給ポンプ60に供給する。これにより、燃焼排ガスの熱を利用して加温された熱媒体を加温脱水機50に供給することができる。
The
排煙処理塔83は、外部から供給された水を噴霧することにより、ボイラ82から供給される燃焼排ガスから、粉塵・不純物等の所定の物質を除去し、燃焼排ガスを煙突から排気する。また、排煙処理塔83は、外部から供給される水を、燃焼排ガスの熱によって加温し、ボイラ82に供給する。
制御盤100は、加温脱水システム1内の各部を制御する。制御盤100は、コンピュータ等によって構成される。
The flue
The
<1-2.制御盤の機能構成>
以上、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成について説明した。続いて、図2を参照して、第1の実施形態に係る制御盤100の機能構成について説明する。図2は、第1の実施形態に係る制御盤100の機能構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、制御盤100は、通信部110、目標値取得部120、汚泥情報取得部130、記憶部140、目標値決定部150、及び制御部160を備える。
<1-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system 1 according to the first embodiment has been described above. Next, with reference to FIG. 2, the functional configuration of the
As shown in FIG. 2 , the
(1)通信部110
通信部110は、各種情報の送受信を行う機能を有する。例えば、通信部110は、加温脱水システム1の各部と通信を行う。
(1)
The
(2)目標値取得部120
目標値取得部120は、加温脱水機50で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。例えば、目標値取得部120は、焼却炉81にて所望される脱水汚泥の含水率(以下、「目標含水率」とも称される)を第1の目標値として取得する。一例として、目標値取得部120は、焼却設備80に設けられた焼却設備80の制御装置等から出力される目標含水率を取得する。
(2) Target
The target
(3)汚泥情報取得部130
汚泥情報取得部130は、加温脱水機50で脱水されている汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。例えば、汚泥情報取得部130は、サーモ温度計52から汚泥温度を汚泥情報として取得する。
なお、汚泥情報取得部130は、汚泥温度以外の情報を汚泥情報として取得してもよい。例えば、汚泥情報取得部130は、汚泥混合比、汚泥供給量、高分子凝集剤薬注率(前段又は後段)、高分子凝集剤粘度、及び凝集剤(例えばポリ硫酸第二鉄)の添加率を汚泥情報として取得してもよい。汚泥情報取得部130が取得する汚泥情報の優先度は、例えば、汚泥温度=汚泥混合比>凝集剤の添加率>高分子凝集剤薬注率(前段及び後段)>高分子凝集剤粘度>汚泥供給量の順である。
汚泥情報取得部130が取得する汚泥混合比は、例えば、加温脱水機50に供給される汚泥についての初沈汚泥、余剰汚泥、消化汚泥などの混合比率である。
汚泥情報取得部130が取得する汚泥供給量は、例えば、加温脱水機50に供給される汚泥の供給量である。
汚泥情報取得部130が取得する高分子凝集剤薬注率は、例えば、高分子凝集剤供給装置(不図示)より有機性汚泥Aや濃縮汚泥Dに供給される高分子凝集剤Bの添加率である。ここで、高分子凝集剤薬注率の前段は、例えば有機性汚泥Aへの薬注率であり、高分子凝集剤薬注率の後段は、例えば、濃縮汚泥Dへの薬注率である。
汚泥情報取得部130が取得する高分子凝集剤粘度は、例えば、高分子凝集剤供給装置(不図示)より有機性汚泥Aや濃縮汚泥Dに供給される高分子凝集剤Bの粘度である。
汚泥情報取得部130が取得する凝集剤の添加率は、例えば、濃縮汚泥Dに供給される凝集剤の添加率(濃縮汚泥Dに対する凝集剤の割合)である。
(3) Sludge
The sludge
The sludge
The sludge mixing ratio acquired by the sludge
The sludge supply amount acquired by the sludge
The polymer flocculant feeding rate acquired by the sludge
The polymer flocculant viscosity acquired by the sludge
The coagulant addition rate acquired by the sludge
(4)記憶部140
記憶部140は、各種情報を記憶する機能を有する。記憶部140は、記憶媒体、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、NAS(Network Attached Storage)、SSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、RAM(Random Access read/write Memory)、ROM(Read Only Memory)、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
図2に示すように、記憶部140は、目標軸トルク決定モデル141を有する。
(4)
The
As shown in FIG. 2, the
(4-1)目標軸トルク決定モデル141
目標軸トルク決定モデル141は、脱水汚泥の目標含水率と汚泥情報に基づき、加温脱水機50の回転駆動部50cにおける目標軸トルクを決定する。目標軸トルク決定モデル141は、例えば、脱水汚泥の含水率及び汚泥情報と回転駆動部50cの軸トルクとの関係性を機械学習された学習済みモデルである。
即ち、目標軸トルク決定モデル141は、入力データとして脱水汚泥の含水率及び汚泥情報が入力されると、出力データとして回転駆動部50cの軸トルクを出力可能である。
(4-1) Target Shaft
The target shaft
That is, the target shaft
目標軸トルク決定モデル141の入力データとして用いられる汚泥情報は、具体的に、汚泥温度、汚泥混合比、汚泥供給量、高分子凝集剤薬注率、高分子凝集剤粘度、凝集剤の添加率などであり、少なくとも汚泥温度を含む。
The sludge information used as input data for the target shaft
目標軸トルク決定モデル141には、任意の機械学習の手法が適用されてよい。任意の機械学習の手法とは、例えば、線形回帰、サポートベクターマシン回帰、ガウス過程回帰、決定木、ニューラルネットワークなどである。
なお、目標軸トルク決定モデル141は、機械学習された学習済みモデルに限定されない。例えば、目標軸トルク決定モデル141は、回帰モデル、回帰演算式、分類モデルなどであってもよい。
Any machine learning method may be applied to the target shaft
Note that the target shaft
(5)目標値決定部150
目標値決定部150は、目標値取得部120によって取得された第1の目標値と汚泥情報取得部130によって取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。
図2に示すように、目標値決定部150は、目標軸トルク決定部151のみを備える。
(5) Target
The target
As shown in FIG. 2 , the target
(5-1)目標軸トルク決定部151
目標軸トルク決定部151は、目標値取得部120によって取得された目標含水率(第1の目標値)と汚泥情報取得部130によって取得された汚泥情報の関係から目標軸トルクを決定する。例えば、目標軸トルク決定モデル141を用いて目標軸トルクを決定する。第1の実施形態では、目標軸トルク決定部151は、機械学習された目標軸トルク決定モデル141を用いるものとする。具体的に、目標軸トルク決定部151は、目標含水率と汚泥情報を入力データとして目標軸トルク決定モデル141へ入力して出力される軸トルクを、目標軸トルクと決定する。
(5-1) Target Shaft
The target shaft
(6)制御部160
制御部160は、目標軸トルク決定部151によって決定された目標軸トルク(第2の目標値)に応じて、制御対象を制御することで回転駆動部50cの軸トルクを制御(トルク制御)する。例えば、制御部160は、加温脱水機50の回転駆動部50cの軸トルクが目標軸トルクとなるような運転パラメータを決定し、制御対象を制御する。一例として、制御部160は、目標軸トルクに応じて凝集剤の添加率(運転パラメータの一例)を決定し、凝集剤供給ポンプ40(制御対象の一例)を制御する。
また、制御部160は、目標軸トルクに応じて制御対象の凝集剤の添加率を制御した結果に基づき、フィードバック制御を行う。例えば、制御部160は、凝集剤供給ポンプ40の制御後の凝集剤の添加率が目標添加率(決定した運転パラメータ)となっていない場合、制御後の凝集剤の添加率が目標添加率に近づくように、凝集剤供給ポンプ40を制御する。
制御部160は、例えば、PID(Proportional Integral Differential)制御やモデル予測制御によってフィードバック制御を行う。
(6)
The
Further, the
The
<1-3.制御盤における入出力>
以上、第1の実施形態に係る制御盤100の機能構成について説明した。続いて、図3を参照して、第1の実施形態に係る制御盤100における入出力について説明する。図3は、第1の実施形態に係る制御盤100における入出力の一例を示す図である。
<1-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図3に示すように、目標軸トルク決定モデル141には、目標含水率と汚泥情報が入力される。目標含水率は、目標値取得部120によって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130によって取得されたものである。
目標軸トルク決定モデル141は、入力された脱水汚泥の目標含水率と汚泥情報に基づき、加温脱水機50の回転駆動部50cにおける目標軸トルクを出力する。目標軸トルク決定モデル141から出力された目標軸トルクは、制御部160へ入力される。
制御部160は、入力された目標軸トルクに応じて、例えば、凝集剤の添加率(運転パラメータ)を制御することで、回転駆動部50cの軸トルクを制御(トルク制御)する。この場合の制御対象は具体的に、凝集剤供給ポンプ40から供給される凝集剤の供給量である。
制御部160は、制御対象の制御後の凝集剤の添加率を取得し、フィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 3, the target shaft
The target shaft
The
The
<1-4.制御盤の動作>
以上、第1の実施形態に係る制御盤100における入出力について説明した。続いて、図4を参照して、第1の実施形態に係る制御盤100の動作について説明する。図4は、第1の実施形態に係る制御盤100の動作の一例を示すフローチャートである。
<1-4. Control panel operation>
Input/output in the
図4に示すように、まず、制御盤100の目標値取得部120は、目標含水率を取得する(ステップS101)。例えば、目標値取得部120は、焼却設備80から目標含水率を取得する。
As shown in FIG. 4, first, the target
次いで、制御盤100の汚泥情報取得部130は、汚泥情報を取得する(ステップS102)。例えば、汚泥情報取得部130は、サーモ温度計52が測定する汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。
Next, the sludge
次いで、制御盤100の目標軸トルク決定部151は、目標軸トルクを決定する(ステップS103)。例えば、目標軸トルク決定部151は、制御盤100の記憶部140に記憶されている目標軸トルク決定モデル141を用いて、目標軸トルクを決定する。具体的に、目標軸トルク決定部151は、目標値取得部120によって取得された目標含水率と汚泥情報取得部130によって取得された汚泥情報を入力データとして目標軸トルク決定モデル141から出力される軸トルクを、目標軸トルクに決定する。
Next, the target shaft
次いで、制御盤100の制御部160は、制御対象制御を行う(ステップS104)。例えば、制御部160は、目標軸トルク決定部151によって決定された目標軸トルクに応じて凝集剤供給ポンプ40から供給される凝集剤の供給量を制御する。
Next, the
次いで、制御部160は、フィードバック制御を行う(ステップS105)。例えば、制御部160は、凝集剤の添加率の制御後に凝集剤流量計によって測定される凝集剤の添加量を取得し、当該凝集剤の添加率が目標の添加率に近づくようにフィードバック制御を行う。
Next, the
以上説明したように、第1の実施形態に係る制御盤100(制御装置)は、目標値取得部120、汚泥情報取得部130、目標値決定部150、及び制御部160を備える。
目標値取得部120は、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130は、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150は、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160は、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the control panel 100 (control device) according to the first embodiment includes the target
The target
かかる構成により、第1の実施形態に係る制御盤100は、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第1の実施形態に係る制御盤100は、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第1の実施形態に係る制御盤100は、目標軸トルク決定モデル141を用いて目標軸トルクを決定する目標軸トルク決定部151を備える。これにより、制御盤100は、精度よく目標軸トルクを決定することができる。
Further, the
<<2.第2の実施形態>>
以上、第1の実施形態について説明した。続いて、図5から図8を参照して、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、第2の目標値の決定に目標運転パラメータ決定モデルのみを用いる例について説明する。なお、以下では、第1の実施形態における説明と重複する説明については、適宜省略する。
<<2. Second Embodiment>>
The first embodiment has been described above. Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG. In the second embodiment, an example will be described in which only the target operating parameter determination model is used to determine the second target value. It should be noted that, hereinafter, explanations that overlap with the explanations in the first embodiment will be omitted as appropriate.
<2-1.加温脱水システムの構成>
第2の実施形態に係る加温脱水システムの構成は、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成と同様であるため、重複する説明は省略する。
<2-1. Configuration of heated dehydration system>
Since the configuration of the heated dehydration system according to the second embodiment is the same as the configuration of the heated dehydration system 1 according to the first embodiment, redundant description will be omitted.
<2-2.制御盤の機能構成>
以上、第2の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明した。続いて、図5を参照して、第2の実施形態に係る制御盤100aの機能構成について説明する。図5は、第2の実施形態に係る制御盤100aの機能構成の一例を示すブロック図である。
図5に示すように、制御盤100aは、通信部110、目標値取得部120a、汚泥情報取得部130a、記憶部140a、目標値決定部150a、制御部160a、及び制御対象優先度決定部170を備える。
<2-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system according to the second embodiment has been described above. Next, the functional configuration of the
As shown in FIG. 5, the
(1)通信部110
第2の実施形態に係る通信部110の機能は、第1の実施形態に係る通信部110の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(1)
Since the function of the
(2)目標値取得部120a
目標値取得部120aは、例えば、焼却炉81にて所望されている含水率の脱水汚泥を得るために必要な軸トルク(以下、「目標軸トルク」とも称される)を第1の目標値として取得する。一例として、目標値取得部120は、焼却設備80に設けられた焼却設備80の制御装置等から出力される目標軸トルクを取得する。
(2) Target
The target
(3)汚泥情報取得部130a
汚泥情報取得部130aは、例えば、汚泥温度、汚泥混合比、汚泥供給量などを汚泥情報として取得する。汚泥情報取得部130aが取得する汚泥情報の優先度は、例えば、汚泥温度=汚泥混合比>>汚泥供給量の順である。
(3) Sludge
The sludge
(4)記憶部140a
図5に示すように、記憶部140aは、目標運転パラメータ決定モデル142を有する。
(4)
As shown in FIG. 5, the
(4-1)目標運転パラメータ決定モデル142
目標運転パラメータ決定モデル142は、加温脱水機50の回転駆動部50cの目標軸トルクと汚泥情報に基づき、目標運転パラメータを決定する。目標運転パラメータ決定モデル142は、例えば、回転駆動部50cの軸トルク及び汚泥情報と運転パラメータとの関係性を機械学習された学習済みモデルである。
即ち、目標運転パラメータ決定モデル142は、入力データとして回転駆動部50cの軸トルク及び汚泥情報が入力されると、出力データとして運転パラメータを出力可能である。
(4-1) Target operating
The target operating
That is, the target operating
目標運転パラメータ決定モデル142の入力データとして用いられる汚泥情報は、具体的に、汚泥温度、汚泥混合比、汚泥供給量などであり、少なくとも汚泥温度を含む。
運転パラメータは、凝集剤の添加率、圧入圧力、背圧閉止率、差速、遠心加速度、汚泥供給量、熱媒温度、熱媒流量、高分子凝集剤薬注率などである。
The sludge information used as input data for the target operating
The operating parameters include the flocculant addition rate, injection pressure, back pressure closing rate, differential speed, centrifugal acceleration, sludge supply rate, heat medium temperature, heat medium flow rate, polymer flocculant dosing rate, and the like.
目標運転パラメータ決定モデル142が出力する運転パラメータは、例えば、汚泥脱水機の種類に応じて設定される。例えば、汚泥脱水機全般においては、凝集剤の添加率、汚泥供給量、及び高分子凝集剤薬注率が目標運転パラメータ決定モデル142から出力されるように設定される。また、汚泥脱水機が金属ろ材系脱水機である場合、圧入圧力及び背圧閉止率が目標運転パラメータ決定モデル142から出力されるように設定される。また、汚泥脱水機が遠心脱水機である場合、差速及び遠心加速度が目標運転パラメータ決定モデル142から出力されるように設定される。また、汚泥脱水機が加温脱水機である場合、熱媒温度及び熱媒流量が目標運転パラメータ決定モデル142から出力されるように設定される。
The operating parameters output by the target operating
目標運転パラメータ決定モデル142には、任意の機械学習の手法が適用されてよい。任意の機械学習の手法とは、例えば、線形回帰、サポートベクターマシン回帰、ガウス過程回帰、決定木、ニューラルネットワークなどである。
なお、目標運転パラメータ決定モデル142は、機械学習された学習済みモデルに限定されない。例えば、目標運転パラメータ決定モデル142は、回帰モデル、回帰演算式、分類モデルなどであってもよい。
Any machine learning technique may be applied to the target driving
Note that the target driving
(5)目標値決定部150a
目標値決定部150aは、目標値取得部120aによって取得された第1の目標値と汚泥情報取得部130aによって取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。
図5に示すように、目標値決定部150aは、目標運転パラメータ決定部152のみを備える。
(5) Target
Based on the relationship between the first target value acquired by the target
As shown in FIG. 5, the target
(5-1)目標運転パラメータ決定部152
目標運転パラメータ決定部152は、目標値取得部120aによって取得された目標軸トルク(第1の目標値)と汚泥情報取得部130aによって取得された汚泥情報の関係から目標運転パラメータを決定する。例えば、目標運転パラメータ決定モデル142を用いて目標運転パラメータを決定する。第2の実施形態では、目標運転パラメータ決定部152は、機械学習された目標運転パラメータ決定モデル142を用いるものとする。具体的に、目標運転パラメータ決定部152は、目標軸トルクと汚泥情報を入力データとして目標運転パラメータ決定モデル142へ入力して出力される運転パラメータを、目標運転パラメータと決定する。
(5-1) Target operating
The target operating
(6)制御部160a
制御部160aは、目標運転パラメータ決定部152によって決定された目標運転パラメータ(第2の目標値)に応じて、制御対象を制御することで回転駆動部50cの軸トルクを制御する。
例えば、運転パラメータに凝集剤の添加率が含まれる場合、制御部160aは、凝集剤供給ポンプ40(制御対象)を制御することで、凝集剤供給ポンプ40から供給される凝集剤の量を調整して凝集剤の添加率を調整する。
また、運転パラメータに圧入圧力が含まれる場合、制御部160aは、リボンスクリュー50d(制御対象)の回転数を制御することで、圧入圧力を調整する。
また、運転パラメータに背圧閉止率が含まれる場合、制御部160aは、背圧板50G(制御対象)を制御することで、背圧板50Gの開度を調整して背圧閉止率を調整する。
また、運転パラメータに差速が含まれる場合、制御部160aは、遠心脱水機においてスクリューコンベア(制御対象)の回転速度を制御することで、差速を調整する。
また、運転パラメータに遠心加速度が含まれる場合、制御部160aは、遠心脱水機においてボウル(制御対象)の速度を制御することで、遠心加速度を調整する。
また、運転パラメータに汚泥供給量が含まれる場合、制御部160aは、濃縮汚泥供給ポンプ30(制御対象)を制御することで、濃縮汚泥供給ポンプ30から供給される濃縮汚泥Dの量を調整して汚泥供給量を調整する。
また、運転パラメータに熱媒温度が含まれる場合、制御部160aは、例えば熱媒供給設備(不図示、制御対象)からボイラ82へ供給する熱媒の量を制御することで、熱媒温度を調整する。
また、運転パラメータに熱媒流量が含まれる場合、制御部160aは、熱媒供給ポンプ60を制御することで、熱媒供給ポンプ60から供給される熱媒(温水H)の量を調整して熱媒流量を調整する。
また、運転パラメータに高分子凝集剤薬注率が含まれる場合、制御部160aは、高分子凝集剤供給ポンプ(不図示、制御対象)を制御することで、有機性汚泥A又は濃縮汚泥Dに供給される高分子凝集剤Bの量を調整して高分子凝集剤薬注率を調整する。
(6)
The
For example, when the operating parameters include the addition rate of the coagulant, the
Moreover, when the press-fitting pressure is included in the operating parameters, the
When the operating parameter includes the back pressure closing rate, the
Moreover, when the differential speed is included in the operating parameters, the
Further, when centrifugal acceleration is included in the operating parameters, the
Further, when the operation parameter includes the sludge supply amount, the
Further, when the heating medium temperature is included in the operating parameters, the
Further, when the heating medium flow rate is included in the operating parameters, the
In addition, when the operating parameter includes the polymer flocculant chemical feeding rate, the
また、制御部160aは、目標運転パラメータに応じて制御対象を制御した結果に基づき、フィードバック制御を行う。一例として、制御部160aは、凝集剤供給ポンプ40の制御後の凝集剤の添加率が目標運転パラメータとなっていない場合、制御後の凝集剤の添加率が目標運転パラメータに近づくように、凝集剤供給ポンプ40を制御する。他の制御対象に対するフィードバック制御も同様である。
Further, the
(7)制御対象優先度決定部170
制御対象優先度決定部170は、決定された目標運転パラメータが複数ある場合、各目標運転パラメータに対応する制御対象を制御する優先度を決定する。
(7) Controlled object
When there are a plurality of determined target operating parameters, the controlled object
ここで、図6を参照して、制御対象の優先度について説明する。図6は、第2の実施形態に係る制御対象の優先度の制御の一例を示す図である。図6に示すグラフの縦軸には各制御対象の制御出力、横軸には制御部の制御出力が示されている。なお、図6には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。 Here, with reference to FIG. 6, the priority of the control target will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of control of the priority of controlled objects according to the second embodiment. The vertical axis of the graph shown in FIG. 6 indicates the control output of each controlled object, and the horizontal axis indicates the control output of the control unit. FIG. 6 shows an example in which the heating dehydrator 50 is a metal filter medium type dehydrator, and the operation parameters are the flocculant addition rate, the injection pressure, and the back pressure closing rate.
図6に示すように、制御出力の優先度(即ち制御対象の優先度)は、優先度が高い方から順に圧入圧力、背圧閉止率、凝集剤の添加率と設定されている。
優先度は、コストや制御性を考慮して設定される。コストを考慮する場合、コストが高い制御出力は優先度が低く設定され、コストが低い制御出力は優先度が高く設定される。例えば、図6に示す凝集剤の添加率の場合、凝集剤の添加率を上げるために凝集剤を添加する必要があるが、凝集剤のコストが高いため、優先度が低く設定されている。制御性を考慮する場合、制御性が高い制御出力の優先度が高く設定され、制御性が低い制御出力の優先度が低く設定される。例えば、制御量の変化と制御対象のトルクの変化との関係の再現性が高い制御出力や、応答が速い制御出力は制御性が高いと評価される。
各制御対象の制御出力の動作開始及び動作終了のタイミングや、制御量の変化率である傾きは、設備の特性や対象汚泥の状況により調整される。
制御開始時の制御出力は、目標運転パラメータ決定モデル142によって、入力される目標軸トルクに適した出力がされる。目標運転パラメータ決定モデル142の精度による誤差は、制御部160aによるトルク制御(フィードバック制御)によって調整される。
目標運転パラメータ決定部152は、目標運転パラメータ決定モデル142を用いることで、過去の運転データや運転員のノウハウから最適な制御量を瞬時に出力するこができる。
制御盤100aによる自動制御を介する前に、手動で各制御量をバラバラに操作している場合、制御盤100aによる自動制御を開始することで標準的な運転に切り替えることが可能である。なお、図6に示す制御をIF・THENルールのように条件分岐しても良い。
As shown in FIG. 6, the priority of the control output (that is, the priority of the controlled object) is set to the injection pressure, the back pressure closing rate, and the addition rate of the coagulant in descending order of priority.
Priority is set in consideration of cost and controllability. When the cost is taken into consideration, a control output with a high cost is set with a low priority, and a control output with a low cost is set with a high priority. For example, in the case of the flocculant addition rate shown in FIG. 6, it is necessary to add the flocculant in order to increase the flocculant addition rate, but the flocculant costs are high, so the priority is set low. When considering controllability, a high priority is set for a control output with high controllability, and a low priority is set for a control output with low controllability. For example, a control output with high reproducibility of the relationship between a change in the controlled variable and a change in the torque of the controlled object or a control output with a quick response is evaluated as having high controllability.
The timing of starting and ending the operation of the control output of each controlled object and the slope, which is the rate of change of the controlled variable, are adjusted according to the characteristics of the equipment and the condition of the target sludge.
The control output at the start of control is output by the target operating
By using the target operating
If the control variables are manually manipulated separately before the automatic control by the
<2-3.制御盤における入出力>
以上、第2の実施形態に係る制御盤100aの機能構成について説明した。続いて、図7を参照して、第2の実施形態に係る制御盤100aにおける入出力について説明する。図7は、第2の実施形態に係る制御盤100aにおける入出力の一例を示す図である。なお、図7には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。
<2-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図7に示すように、目標運転パラメータ決定モデル142には、目標軸トルクと汚泥情報が入力される。目標軸トルクは、目標値取得部120aによって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130aによって取得されたものである。
目標運転パラメータ決定モデル142は、入力された目標軸トルクと汚泥情報に基づき、目標運転パラメータを出力する。目標運転パラメータ決定モデル142から出力された目標運転パラメータは、制御対象優先度決定部170へ入力される。
制御対象優先度決定部170は、制御対象優先度に応じて、目標運転パラメータを制御部160aへ入力する。
制御部160aは、入力された目標運転パラメータに応じて、制御対象を制御する。また、制御部160aは、各制御後に各制御対象にて測定される運転パラメータの測定値を取得し、当該測定値が目標運転パラメータに近づくようにフィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 7, the target shaft torque and sludge information are input to the target operating
The target operating
The controlled object
The
<2-4.制御盤の動作>
以上、第2の実施形態に係る制御盤100aにおける入出力について説明した。続いて、図8を参照して、第2の実施形態に係る制御盤100aの動作について説明する。図8は、第2の実施形態に係る制御盤100aの動作の一例を示すフローチャートである。
<2-4. Control panel operation>
The input/output in the
図8に示すように、まず、制御盤100aの目標値取得部120aは、目標軸トルクを取得する(ステップS201)。例えば、目標値取得部120aは、焼却設備80から目標軸トルクを取得する。
As shown in FIG. 8, first, the target
次いで、制御盤100aの汚泥情報取得部130aは、汚泥情報を取得する(ステップS202)。例えば、汚泥情報取得部130aは、サーモ温度計52が測定する汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。
Next, the sludge
次いで、制御盤100aの目標運転パラメータ決定部152は、目標運転パラメータを決定する(ステップS203)。例えば、目標運転パラメータ決定部152は、制御盤100の記憶部140aに記憶されている目標運転パラメータ決定モデル142を用いて、目標運転パラメータを決定する。具体的に、目標運転パラメータ決定部152は、目標値取得部120aによって取得された目標軸トルクと汚泥情報取得部130aによって取得された汚泥情報を入力データとして目標運転パラメータ決定モデル142から出力される運転パラメータを、目標運転パラメータに決定する。
Next, the target operating
次いで、制御盤100aの制御対象優先度決定部170は、各目標運転パラメータに対応する制御対象を制御する優先度を決定する(ステップS204)。
Next, the controlled object
次いで、制御盤100aの制御部160aは、制御対象の制御を行う(ステップS205)。例えば、制御部160aは、制御対象優先度決定部170によって決定された優先度に応じて、目標運転パラメータ決定部152によって決定された目標運転パラメータに応じた各制御対象を制御する。
Next, the
次いで、制御部160aは、フィードバック制御を行う(ステップS206)。例えば、制御部160aは、各制御後に各制御対象にて測定される測定値を取得し、当該測定値が目標運転パラメータに近づくようにフィードバック制御を行う。
Next, the
以上説明したように、第2の実施形態に係る制御盤100a(制御装置)は、目標値取得部120a、汚泥情報取得部130a、目標値決定部150a、及び制御部160aを備える。
目標値取得部120aは、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130aは、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150aは、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160aは、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the
The target
かかる構成により、第2の実施形態に係る制御盤100aは、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第2の実施形態に係る制御盤100aは、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第2の実施形態に係る制御盤100aは、目標運転パラメータ決定モデル142を用いて目標運転パラメータを決定する目標運転パラメータ決定部152を備える。これにより、制御盤100aは、運転パラメータの制御によって軸トルクが目標軸トルクに到達するまでの時間を短縮することができる。
The
<<3.第3の実施形態>>
以上、第2の実施形態について説明した。続いて、図9から図11を参照して、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、第2の目標値の決定に目標軸トルク決定モデル141及び目標運転パラメータ決定モデル142を用いる例について説明する。なお、以下では、第1の実施形態及び第2の実施形態における説明と重複する説明については、適宜省略する。
<<3. Third Embodiment>>
The second embodiment has been described above. Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. In the third embodiment, an example in which the target shaft
<3-1.加温脱水システムの構成>
第3の実施形態に係る加温脱水システムの構成は、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成と同様であるため、重複する説明は省略する。
<3-1. Configuration of heated dehydration system>
Since the configuration of the heated dehydration system according to the third embodiment is the same as the configuration of the heated dehydration system 1 according to the first embodiment, redundant description will be omitted.
<3-2.制御盤の機能構成>
以上、第3の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明した。続いて、図9を参照して、第3の実施形態に係る制御盤100bの機能構成について説明する。図9は、第3の実施形態に係る制御盤100bの機能構成の一例を示すブロック図である。
図9に示すように、制御盤100bは、通信部110、目標値取得部120、汚泥情報取得部130b、記憶部140b、目標値決定部150b、制御部160b、及び制御対象優先度決定部170を備える。
<3-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system according to the third embodiment has been described above. Next, with reference to FIG. 9, the functional configuration of the
As shown in FIG. 9, the
(1)通信部110
第3の実施形態に係る通信部110の機能は、第1の実施形態に係る通信部110の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(1)
Since the function of the
(2)目標値取得部120
第3の実施形態に係る目標値取得部120の機能は、第1の実施形態に係る目標値取得部120の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(2) Target
Since the function of the target
(3)汚泥情報取得部130b
汚泥情報取得部130bは、例えば、第1の実施形態に係る汚泥情報取得部130の機能と第2の実施形態に係る汚泥情報取得部130aの機能とを有する。そのため、重複する説明は省略する。
(3) Sludge
The sludge
(4)記憶部140b
図9に示すように、記憶部140bは、目標軸トルク決定モデル141及び目標運転パラメータ決定モデル142を有する。
(4)
As shown in FIG. 9, the
(4-1)目標軸トルク決定モデル141
第3の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能は、第1の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(4-1) Target Shaft
The functions of the target shaft
(4-2)目標運転パラメータ決定モデル142
第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能は、第2の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
なお、第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142は、目標値取得部120が取得した目標軸トルクを入力データに用いない。第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142は、目標軸トルク決定モデル141によって決定された目標軸トルクと汚泥情報取得部130bによって取得された汚泥情報とを入力データとして用いる。
(4-2) Target operating
Since the functions of the target driving
Note that the target driving
(5)目標値決定部150b
目標値決定部150bは、目標値取得部120によって取得された第1の目標値と汚泥情報取得部130bによって取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。
図9に示すように、目標値決定部150bは、目標軸トルク決定部151及び目標運転パラメータ決定部152を備える。
(5) Target
The target
As shown in FIG. 9 , the target
(5-1)目標軸トルク決定部151
第3の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能は、第1の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(5-1) Target Shaft
Since the function of the target shaft
(5-2)目標運転パラメータ決定部152
第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能は、第2の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
なお、第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152は、目標値取得部120が取得した目標軸トルクを目標運転パラメータ決定モデル142の入力データとして用いない。第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152は、目標軸トルク決定モデル141によって決定された目標軸トルクと汚泥情報取得部130bによって取得された汚泥情報とを目標運転パラメータ決定モデル142の入力データとして用いる。
(5-2) Target operating
Since the function of the target operating
Note that the target driving
(6)制御部160b
制御部160bは、例えば、第1の実施形態に係る制御部160の機能と第2の実施形態に係る制御部160aの機能とを有する。そのため、重複する説明は省略する。
(6)
The
(7)制御対象優先度決定部170
第3の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能は、第2の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(7) Controlled object
The function of the controlled object
<3-3.制御盤における入出力>
以上、第3の実施形態に係る制御盤100bの機能構成について説明した。続いて、図10を参照して、第3の実施形態に係る制御盤100bにおける入出力について説明する。図10は、第3の実施形態に係る制御盤100bにおける入出力の一例を示す図である。なお、図10には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。
<3-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図10に示すように、目標軸トルク決定モデル141には、目標含水率と汚泥情報が入力される。目標含水率は、目標値取得部120によって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130bによって取得されたものである。
目標運転パラメータ決定モデル142には、目標軸トルクと汚泥情報が入力される。目標軸トルクは、目標軸トルク決定モデル141によって決定されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130bによって取得されたものである。
目標運転パラメータ決定モデル142は、入力された目標軸トルクと汚泥情報に基づき、目標運転パラメータを出力する。目標運転パラメータ決定モデル142から出力された目標運転パラメータは、制御対象優先度決定部170へ入力される。
制御対象優先度決定部170は、制御対象優先度に応じて、目標運転パラメータを制御部160bへ入力する。
制御部160bは、入力された目標運転パラメータに応じて、制御対象を制御する。また、制御部160bは、各制御後に各制御対象にて測定される運転パラメータの測定値を取得し、当該測定値が目標運転パラメータに近づくようにフィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 10, the target shaft
The target shaft torque and sludge information are input to the target operating
The target operating
The controlled object
The
<3-4.制御盤の動作>
以上、第3の実施形態に係る制御盤100bにおける入出力について説明した。続いて、図11を参照して、第3の実施形態に係る制御盤100bの動作について説明する。図11は、第3の実施形態に係る制御盤100bの動作の一例を示すフローチャートである。
<3-4. Control panel operation>
The input/output in the
図11に示すように、まず、制御盤100bの目標値取得部120は、目標含水率を取得する(ステップS301)。例えば、目標値取得部120は、焼却設備80から目標含水率を取得する。
As shown in FIG. 11, first, the target
次いで、制御盤100bの汚泥情報取得部130bは、汚泥情報を取得する(ステップS302)。例えば、汚泥情報取得部130bは、サーモ温度計52が測定する汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。
Next, the sludge
次いで、制御盤100bの目標軸トルク決定部151は、目標軸トルクを決定する(ステップS303)。例えば、目標軸トルク決定部151は、制御盤100bの記憶部140bに記憶されている目標軸トルク決定モデル141を用いて、目標軸トルクを決定する。具体的に、目標軸トルク決定部151は、目標値取得部120によって取得された目標含水率と汚泥情報取得部130bによって取得された汚泥情報を入力データとして目標軸トルク決定モデル141から出力される軸トルクを、目標軸トルクに決定する。
Next, the target shaft
次いで、制御盤100bの目標運転パラメータ決定部152は、目標運転パラメータを決定する(ステップS304)。例えば、目標運転パラメータ決定部152は、制御盤100bの記憶部140bに記憶されている目標運転パラメータ決定モデル142を用いて、目標運転パラメータを決定する。具体的に、目標運転パラメータ決定部152は、目標軸トルク決定モデル141によって決定された目標軸トルクと汚泥情報取得部130bによって取得された汚泥情報を入力データとして目標運転パラメータ決定モデル142から出力される運転パラメータを、目標運転パラメータに決定する。
Next, the target operating
次いで、制御盤100bの制御対象優先度決定部170は、各目標運転パラメータに対応する制御対象を制御する優先度を決定する(ステップS305)。
Next, the controlled object
次いで、制御盤100bの制御部160bは、制御対象の制御を行う(ステップS306)。例えば、制御部160bは、制御対象優先度決定部170によって決定された優先度に応じて、目標運転パラメータ決定部152によって決定された目標運転パラメータに応じた各制御対象を制御する。
Next, the
次いで、制御部160bは、フィードバック制御を行う(ステップS307)。例えば、制御部160bは、各制御後に各制御対象にて測定される測定値を取得し、当該測定値が目標運転パラメータに近づくようにフィードバック制御を行う。
Next, the
以上説明したように、第3の実施形態に係る制御盤100b(制御装置)は、目標値取得部120、汚泥情報取得部130b、目標値決定部150b、及び制御部160bを備える。
目標値取得部120は、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130bは、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150bは、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160bは、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the
The target
かかる構成により、第3の実施形態に係る制御盤100bは、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第3の実施形態に係る制御盤100bは、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第3の実施形態に係る制御盤100bは、目標軸トルク決定モデル141を用いて目標軸トルクを決定する目標軸トルク決定部151と目標運転パラメータ決定モデル142を用いて目標運転パラメータを決定する目標運転パラメータ決定部152を備える。これにより、制御盤100bは、第1の実施形態に係る制御盤100と第2の実施形態に係る制御盤100aと比較し、軸トルクの制御に加えて運転パラメータの制御も行うことで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率をより精度高く制御することができる。
In addition, the
<<4.第4の実施形態>>
以上、第3の実施形態について説明した。続いて、図12から図14を参照して、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、第2の目標値の決定に目標軸トルク決定モデル141のみを用いる場合に、制御対象の運転パラメータを調整することで軸トルクを制御した結果に基づき、制御対象の運転パラメータを再調整する例について説明する。なお、以下では、第1~第3の実施形態における説明と重複する説明については、適宜省略する。
<<4. Fourth Embodiment>>
The third embodiment has been described above. Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14. FIG. In the fourth embodiment, when only the target shaft
<4-1.加温脱水システムの構成>
第4の実施形態に係る加温脱水システムの構成は、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成と同様であるため、重複する説明は省略する。
<4-1. Configuration of heated dehydration system>
Since the configuration of the heated dehydration system according to the fourth embodiment is the same as the configuration of the heated dehydration system 1 according to the first embodiment, redundant description will be omitted.
<4-2.制御盤の機能構成>
以上、第4の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明した。続いて、図12を参照して、第4の実施形態に係る制御盤100cの機能構成について説明する。図12は、第4の実施形態に係る制御盤100cの機能構成の一例を示すブロック図である。
図12に示すように、制御盤100cは、通信部110、目標値取得部120、汚泥情報取得部130、記憶部140、目標値決定部150、制御部160c、及び制御対象優先度決定部170を備える。
<4-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system according to the fourth embodiment has been described above. Next, with reference to FIG. 12, the functional configuration of the
As shown in FIG. 12, the
(1)通信部110
第4の実施形態に係る通信部110の機能は、第1の実施形態に係る通信部110の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(1)
Since the function of the
(2)目標値取得部120
第4の実施形態に係る目標値取得部120の機能は、第1の実施形態に係る目標値取得部120の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(2) Target
Since the function of the target
(3)汚泥情報取得部130
第4の実施形態に係る汚泥情報取得部130の機能は、第1の実施形態に係る汚泥情報取得部130の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(3) Sludge
Since the function of the sludge
(4)記憶部140
第4の実施形態に係る記憶部140の機能は、第1の実施形態に係る記憶部140の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図12に示すように、第4の実施形態に係る記憶部140は、目標軸トルク決定モデル141を有する。
(4)
Since the function of the
As shown in FIG. 12, the
(4-1)目標軸トルク決定モデル141
第4の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能は、第1の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(4-1) Target Shaft
The functions of the target shaft
(5)目標値決定部150
第4の実施形態に係る目標値決定部150の機能は、第1の実施形態に係る目標値決定部150の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図12に示すように、第4の実施形態に係る目標値決定部150は、目標軸トルク決定部151を備える。
(5) Target
Since the function of the target
As shown in FIG. 12 , the target
(5-1)目標軸トルク決定部151
第4の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能は、第1の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(5-1) Target Shaft
Since the function of the target shaft
(6)制御部160c
制御部160cは、第1~第3の実施形態の各制御部の機能と同様の機能を有するため、重複する説明は省略する。
(6)
The
制御部160cは、制御対象の運転パラメータを調整することで回転駆動部50cの軸トルクが決定された目標軸トルクとなるように制御された結果に基づき、制御対象の運転パラメータを再調整するためのフィードバック制御を行う機能をさらに有する。即ち、制御部160cは、目標軸トルクに基づくトルク制御によって軸トルクが目標軸トルクとならなかった場合に、トルク制御のフィードバック制御によって運転パラメータを調整することで、軸トルクを目標軸トルクに近づける制御を行う。これにより、制御部160cは、軸トルクが目標軸トルクとなるまでの時間を短縮することができる。
制御部160cは、例えば、PID制御やモデル予測制御によってフィードバック制御を行う。
制御部160cのフィードバック制御によって制御される運転パラメータは、例えば、凝集剤の添加率、圧入圧力、背圧閉止率、差速、遠心加速度、汚泥供給量、熱媒温度、熱媒流量、高分子凝集剤薬注率などである。
The
The
The operating parameters controlled by the feedback control of the
(7)制御対象優先度決定部170
第4の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能は、第2の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
なお、第4の実施形態に係る制御対象優先度決定部170は、制御部160cによって決定された目標運転パラメータに基づき制御対象の優先度を決定する。
(7) Controlled object
The function of the controlled object
Note that the controlled object
<4-3.制御盤における入出力>
以上、第4の実施形態に係る制御盤100cの機能構成について説明した。続いて、図13を参照して、第4の実施形態に係る制御盤100cにおける入出力について説明する。図13は、第4の実施形態に係る制御盤100cにおける入出力の一例を示す図である。なお、図13には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。
<4-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図13に示すように、目標軸トルク決定モデル141には、目標含水率と汚泥情報が入力される。目標含水率は、目標値取得部120によって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130によって取得されたものである。
目標軸トルク決定モデル141は、入力された脱水汚泥の目標含水率と汚泥情報に基づき、加温脱水機50の回転駆動部50cにおける目標軸トルクを出力する。目標軸トルク決定モデル141から出力された目標軸トルクは、制御部160cへ入力される。
制御部160cは、目標軸トルク決定モデル141から入力された目標軸トルクと、制御対象の制御後に測定された軸トルクとの少なくともいずれかに基づき、目標運転パラメータを出力する。制御部160cから出力された目標運転パラメータは、制御対象優先度決定部170へ入力される。
制御対象優先度決定部170は、制御対象優先度に応じて、目標運転パラメータを制御部160cへ入力する。
制御部160cは、入力された目標運転パラメータに応じて、制御対象を制御することでトルク制御を行う。制御部160cは、制御対象の制御後の軸トルクの測定値を取得し、フィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 13, the target shaft
The target shaft
The
The controlled object
The
<4-4.制御盤の動作>
以上、第4の実施形態に係る制御盤100cにおける入出力について説明した。続いて、図14を参照して、第4の実施形態に係る制御盤100cの動作について説明する。図14は、第4の実施形態に係る制御盤100cの動作の一例を示すフローチャートである。
<4-4. Control panel operation>
Input/output in the
図14に示すステップS401からステップS403の処理は、図4を参照して説明したステップS101からステップS103の処理と同一であるため、重複する説明を省略する。 Since the processing from step S401 to step S403 shown in FIG. 14 is the same as the processing from step S101 to step S103 described with reference to FIG. 4, redundant description will be omitted.
ステップS403の後、制御盤100cの制御部160cは、目標運転パラメータを決定する(ステップS404)。例えば、制御部160cは、目標軸トルクに基づき、目標運転パラメータを決定する。
After step S403, the
次いで、制御盤100cの制御対象優先度決定部170は、制御部160cが決定した各目標運転パラメータに対応する制御対象を制御する優先度を決定する(ステップS405)。
Next, the controlled object
次いで、制御盤100cの制御部160cは、制御対象の制御を行う(ステップS406)。例えば、制御部160cは、制御対象優先度決定部170によって決定された優先度に応じて、制御部160cによって決定された目標運転パラメータに応じた各制御対象を制御する。
Next, the
次いで、制御部160cは、フィードバック制御を行う(ステップS407)。例えば、制御部160bは、各制御後に各制御対象にて測定される測定値を取得し、当該測定値が目標軸トルクや目標運転パラメータに近づくようにフィードバック制御を行う。
Next, the
以上説明したように、第4の実施形態に係る制御盤100c(制御装置)は、目標値取得部120、汚泥情報取得部130、目標値決定部150、及び制御部160cを備える。
目標値取得部120は、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130は、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150は、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160cは、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the
The target
かかる構成により、第4の実施形態に係る制御盤100cは、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第4の実施形態に係る制御盤100cは、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第4の実施形態に係る制御盤100cの制御部160cは、目標軸トルク決定モデル141が決定した目標軸トルクに基づく運転パラメータの調整後に測定する軸トルクに基づき、フィードバック制御を行う。これにより、制御盤100cは、トルク制御後の軸トルクの測定値に基づき運転パラメータを再調整することで、軸トルクが目標軸トルクに到達するまでの時間を短縮することができる。
Further, the
<<5.第5の実施形態>>
以上、第4の実施形態について説明した。続いて、図15から図17を参照して、第5の実施形態について説明する。第5の実施形態では、第2の目標値の決定に目標運転パラメータ決定モデル142のみを用いる場合に、制御対象の運転パラメータを調整することで軸トルクを制御した結果に基づき、制御対象の運転パラメータを再調整(補正)する例について説明する。なお、以下では、第1~第4の実施形態における説明と重複する説明については、適宜省略する。
<<5. Fifth Embodiment>>
The fourth embodiment has been described above. Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17. FIG. In the fifth embodiment, when only the target operating
<5-1.加温脱水システムの構成>
第5の実施形態に係る加温脱水システムの構成は、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成と同様であるため、重複する説明は省略する。
<5-1. Configuration of heated dehydration system>
Since the configuration of the heated dehydration system according to the fifth embodiment is the same as the configuration of the heated dehydration system 1 according to the first embodiment, redundant description will be omitted.
<5-2.制御盤の機能構成>
以上、第5の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明した。続いて、図15を参照して、第5の実施形態に係る制御盤100dの機能構成について説明する。図15は、第5の実施形態に係る制御盤100dの機能構成の一例を示すブロック図である。
図15に示すように、制御盤100dは、通信部110、目標値取得部120d、汚泥情報取得部130、記憶部140d、目標値決定部150d、制御部160d、及び制御対象優先度決定部170を備える。
<5-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system according to the fifth embodiment has been described above. Next, with reference to FIG. 15, the functional configuration of the
As shown in FIG. 15, the
(1)通信部110
第5の実施形態に係る通信部110の機能は、第1の実施形態に係る通信部110の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(1)
Since the function of the
(2)目標値取得部120d
第5の実施形態に係る目標値取得部120dの機能は、第2の実施形態に係る目標値取得部120aの機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(2) Target
Since the function of the target
(3)汚泥情報取得部130
第5の実施形態に係る汚泥情報取得部130の機能は、第1の実施形態に係る汚泥情報取得部130の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(3) Sludge
Since the function of the sludge
(4)記憶部140d
第5の実施形態に係る記憶部140dの機能は、第1の実施形態に係る記憶部140の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図15に示すように、第5の実施形態に係る記憶部140dは、目標運転パラメータ決定モデル142を有する。
(4)
Since the function of the
As shown in FIG. 15, a
(4-1)目標運転パラメータ決定モデル142
第5の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能は、第2の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(4-1) Target operating
Since the functions of the target driving
(5)目標値決定部150d
第5の実施形態に係る目標値決定部150dの機能は、第2の実施形態に係る目標値決定部150aの機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図15に示すように、第5の実施形態に係る目標値決定部150dは、目標運転パラメータ決定部152を備える。
(5) Target
Since the function of the target
As shown in FIG. 15 , the target
(5-1)目標運転パラメータ決定部152
第5の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能は、第2の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(5-1) Target operating
Since the function of the target operating
(6)制御部160d
制御部160dは、第1~第4の実施形態の各制御部の機能と同様の機能を有するため、重複する説明は省略する。
制御部160dは、目標軸トルクに応じた制御対象の制御結果に基づき、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータを調整(補正)するためのフィードバック制御を行う機能をさらに有する。即ち、制御部160dは、目標軸トルクに基づくトルク制御によって軸トルクが目標軸トルクとならなかった場合に、トルク制御のフィードバック制御により運転パラメータを調整することで、軸トルクを目標軸トルクに近づける制御を行う。これにより、制御部160dは、軸トルクが目標軸トルクとなるまでの時間を短縮することができる。
制御部160dは、例えば、PID制御やモデル予測制御によってフィードバック制御を行う。
制御部160dのフィードバック制御によって制御される運転パラメータは、例えば、凝集剤の添加率、圧入圧力、背圧閉止率、差速、遠心加速度、汚泥供給量、熱媒温度、熱媒流量、高分子凝集剤薬注率などである。
(6)
The
The
The
The operating parameters controlled by the feedback control of the
(7)制御対象優先度決定部170
第5の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能は、第2の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
なお、第5の実施形態に係る制御対象優先度決定部170は、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータが制御部160dによって補正された後の目標運転パラメータに基づき、制御対象の優先度を決定する。
(7) Controlled object
The function of the controlled object
Note that the controlled object
<5-3.制御盤における入出力>
以上、第5の実施形態に係る制御盤100dの機能構成について説明した。続いて、図16を参照して、第5の実施形態に係る制御盤100dにおける入出力について説明する。図16は、第5の実施形態に係る制御盤100dにおける入出力の一例を示す図である。なお、図16には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。
<5-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図16に示すように、制御部160dは、入力された目標軸トルクに応じて、制御対象のトルクを制御(トルク制御)する。
目標運転パラメータ決定モデル142には、目標軸トルクと汚泥情報が入力される。目標軸トルクは、目標値取得部120dによって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130によって取得されたものである。
目標運転パラメータ決定モデル142は、入力された目標軸トルクと汚泥情報に基づき、目標運転パラメータを出力する。
制御部160dは、制御対象の制御後の軸トルクの測定値を取得し、フィードバック制御を行う。制御部160dは、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータを補正する補正値を当該フィードバック制御によって取得する。制御部160dは、取得した補正値で補正した目標運転パラメータを制御対象優先度決定部170へ入力する。
制御対象優先度決定部170は、制御対象優先度に応じて、目標運転パラメータを制御部160dへ入力する。
制御部160dは、入力された目標軸トルクや目標運転パラメータに応じて、制御対象を制御する。制御部160dは、制御対象の制御後の軸トルクの測定値を取得し、フィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 16, the
The target shaft torque and sludge information are input to the target operating
The target operating
The
The controlled object
The
<5-4.制御盤の動作>
以上、第5の実施形態に係る制御盤100dにおける入出力について説明した。続いて、図17を参照して、第5の実施形態に係る制御盤100dの動作について説明する。図17は、第5の実施形態に係る制御盤100dの動作の一例を示すフローチャートである。
<5-4. Control panel operation>
The input/output in the
図17に示すステップS501からステップS503の処理は、図8を参照して説明したステップS201からステップS203の処理と同一であるため、重複する説明を省略する。 Since the processing from step S501 to step S503 shown in FIG. 17 is the same as the processing from step S201 to step S203 described with reference to FIG. 8, redundant description will be omitted.
図17に示すステップS504からステップS506の処理は、図14を参照して説明したステップS405からステップS407の処理と同一であるため、重複する説明を省略する。 Since the processing from step S504 to step S506 shown in FIG. 17 is the same as the processing from step S405 to step S407 described with reference to FIG. 14, redundant description will be omitted.
次いで、制御部160dは、目標運転パラメータを補正する(ステップS507)。例えば、制御部160dは、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータの補正値をフィードバック制御によって取得する。制御部160dは、取得した補正値で目標運転パラメータを補正する。そして、制御部160dは、補正後の目標運転パラメータを制御対象優先度決定部170へ入力する。
Next, the
以上説明したように、第5の実施形態に係る制御盤100d(制御装置)は、目標値取得部120d、汚泥情報取得部130、目標値決定部150d、及び制御部160dを備える。
目標値取得部120dは、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130は、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150dは、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160dは、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the
The target
かかる構成により、第5の実施形態に係る制御盤100dは、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第5の実施形態に係る制御盤100dは、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第5の実施形態に係る制御盤100dの制御部160dは、目標運転パラメータ決定モデル142が決定した目標運転パラメータを、トルク制御のフィードバック制御の結果に基づき補正する。これにより、制御盤100dは、トルク制御により軸トルクが目標軸トルクに到達するまでの時間を短縮すると共に、より精度高くトルク制御を行うことができる。
Further, the
<<6.第6の実施形態>>
以上、第5の実施形態について説明した。続いて、図18から図20を参照して、第6の実施形態について説明する。第6の実施形態では、第2の目標値の決定に目標軸トルク決定モデル141及び目標運転パラメータ決定モデル142を用いる場合に、制御対象の運転パラメータを調整することで軸トルクを制御した結果に基づき、制御対象の運転パラメータを再調整(補正)する例について説明する。なお、以下では、第1~第5の実施形態における説明と重複する説明については、適宜省略する。
<<6. Sixth Embodiment>>
The fifth embodiment has been described above. Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 20. FIG. In the sixth embodiment, when the target shaft
<6-1.加温脱水システムの構成>
第6の実施形態に係る加温脱水システムの構成は、第1の実施形態に係る加温脱水システム1の構成と同様であるため、重複する説明は省略する。
<6-1. Configuration of heated dehydration system>
Since the configuration of the heated dehydration system according to the sixth embodiment is the same as the configuration of the heated dehydration system 1 according to the first embodiment, redundant description will be omitted.
<6-2.制御盤の機能構成>
以上、第6の実施形態に係る加温脱水システムの構成について説明した。続いて、図18を参照して、第6の実施形態に係る制御盤100eの機能構成について説明する。図18は、第6の実施形態に係る制御盤100eの機能構成の一例を示すブロック図である。
図18に示すように、制御盤100eは、通信部110、目標値取得部120、汚泥情報取得部130e、記憶部140e、目標値決定部150e、制御部160e、及び制御対象優先度決定部170を備える。
<6-2. Functional configuration of the control panel>
The configuration of the thermal dehydration system according to the sixth embodiment has been described above. Next, with reference to FIG. 18, the functional configuration of the
As shown in FIG. 18, the
(1)通信部110
第6の実施形態に係る通信部110の機能は、第1の実施形態に係る通信部110の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(1)
Since the function of the
(2)目標値取得部120
第6の実施形態に係る目標値取得部120の機能は、第1の実施形態に係る目標値取得部120の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(2) Target
Since the function of the target
(3)汚泥情報取得部130e
第6の実施形態に係る汚泥情報取得部130eの機能は、第3の実施形態に係る汚泥情報取得部130bの機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(3) Sludge
Since the function of the sludge
(4)記憶部140e
第6の実施形態に係る記憶部140eの機能は、第3の実施形態に係る記憶部140bの機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図18に示すように、第6の実施形態に係る記憶部140eは、目標軸トルク決定モデル141及び目標運転パラメータ決定モデル142を有する。
(4)
Since the function of the
As shown in FIG. 18, the
(4-1)目標軸トルク決定モデル141
第6の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能は、第3の実施形態に係る目標軸トルク決定モデル141の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(4-1) Target Shaft
The functions of the target shaft
(4-2)目標運転パラメータ決定モデル142
第6の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能は、第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定モデル142の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(4-2) Target operating
The functions of the target driving
(5)目標値決定部150e
第6の実施形態に係る目標値決定部150eの機能は、第3の実施形態に係る目標値決定部150bの機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
図18に示すように、第6の実施形態に係る目標値決定部150eは、目標軸トルク決定部151及び目標運転パラメータ決定部152を備える。
(5) Target
Since the function of the target
As shown in FIG. 18 , the target
(5-1)目標軸トルク決定部151
第6の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能は、第3の実施形態に係る目標軸トルク決定部151の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(5-1) Target Shaft
Since the function of the target shaft
(5-2)目標運転パラメータ決定部152
第6の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能は、第3の実施形態に係る目標運転パラメータ決定部152の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
(5-2) Target operating
Since the function of the target operating
(6)制御部160e
制御部160eは、第1~第5の実施形態の各制御部の機能と同様の機能を有するため、重複する説明は省略する。
制御部160eは、目標軸トルクに応じた制御対象の制御結果に基づき、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータを調整(補正)するためのフィードバック制御を行う機能をさらに有する。即ち、制御部160eは、目標軸トルクに基づくトルク制御によって軸トルクが目標軸トルクとならなかった場合に、トルク制御のフィードバック制御により運転パラメータを調整することで、軸トルクを目標軸トルクに近づける制御を行う。これにより、制御部160eは、軸トルクが目標軸トルクとなるまでの時間を短縮することができる。
制御部160eは、例えば、PID制御やモデル予測制御によってフィードバック制御を行う。
制御部160eのフィードバック制御によって制御される運転パラメータは、例えば、凝集剤の添加率、圧入圧力、背圧閉止率、差速、遠心加速度、汚泥供給量、熱媒温度、熱媒流量、高分子凝集剤薬注率などである。
(6)
The
The
The
The operating parameters controlled by the feedback control of the
(7)制御対象優先度決定部170
第6の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能は、第2の実施形態に係る制御対象優先度決定部170の機能と同様であるため、重複する説明は省略する。
なお、第6の実施形態に係る制御対象優先度決定部170は、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータが制御部160eによって補正された後の目標運転パラメータに基づき、制御対象の優先度を決定する。
(7) Controlled object
The function of the controlled object
Note that the controlled object
<6-3.制御盤における入出力>
以上、第6の実施形態に係る制御盤100eの機能構成について説明した。続いて、図19を参照して、第6の実施形態に係る制御盤100eにおける入出力について説明する。図19は、第6の実施形態に係る制御盤100eにおける入出力の一例を示す図である。なお、図19には、加温脱水機50が金属ろ材系脱水機であって、運転パラメータを凝集剤の添加率と圧入圧力と背圧閉止率とする場合の例が示されている。
<6-3. Input/output in the control panel>
The functional configuration of the
図19に示すように、目標軸トルク決定モデル141には、目標含水率と汚泥情報が入力される。目標含水率は、目標値取得部120によって取得されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130eによって取得されたものである。目標軸トルク決定モデル141は、入力された目標含水率と汚泥情報から目標軸トルクを出力する。当該目標軸トルクは、制御部160eと目標運転パラメータ決定モデル142へ入力される。
制御部160eは、入力された目標軸トルクに応じて、制御対象のトルクを制御(トルク制御)する。
目標運転パラメータ決定モデル142には、目標軸トルクと汚泥情報が入力される。目標軸トルクは、目標軸トルク決定モデル141によって決定されたものである。汚泥情報は、汚泥情報取得部130eによって取得されたものである。目標運転パラメータ決定モデル142は、入力された目標軸トルクと汚泥情報に基づき、目標運転パラメータを出力する。
制御部160eは、制御対象の制御後の軸トルクの測定値を取得し、フィードバック制御を行う。制御部160eは、目標運転パラメータ決定モデル142によって決定された目標運転パラメータを補正する補正値を当該フィードバック制御によって取得する。制御部160eは、取得した補正値で補正した目標運転パラメータを制御対象優先度決定部170へ入力する。
制御対象優先度決定部170は、制御対象優先度に応じて、目標運転パラメータを制御部160eへ入力する。
制御部160eは、入力された目標軸トルクや目標運転パラメータに応じて、制御対象を制御する。制御部160eは、制御対象の制御後の軸トルクの測定値を取得し、フィードバック制御を行う。
As shown in FIG. 19, the target shaft
The
The target shaft torque and sludge information are input to the target operating
The
The controlled object
The
<6-4.制御盤の動作>
以上、第6の実施形態に係る制御盤100eにおける入出力について説明した。続いて、図20を参照して、第6の実施形態に係る制御盤100eの動作について説明する。図20は、第6の実施形態に係る制御盤100eの動作の一例を示すフローチャートである。
<6-4. Control panel operation>
The input/output in the
図20に示すステップS601からステップS603の処理は、図4を参照して説明したステップS101からステップS103の処理と同一であるため、重複する説明を省略する。
図20に示すステップS604からステップS608の処理は、図17を参照して説明したステップS503からステップS507の処理と同一であるため、重複する説明を省略する。
Since the processing from step S601 to step S603 shown in FIG. 20 is the same as the processing from step S101 to step S103 described with reference to FIG. 4, redundant description will be omitted.
Since the processing from step S604 to step S608 shown in FIG. 20 is the same as the processing from step S503 to step S507 described with reference to FIG. 17, redundant description will be omitted.
以上説明したように、第6の実施形態に係る制御盤100e(制御装置)は、目標値取得部120、汚泥情報取得部130e、目標値決定部150e、及び制御部160eを備える。
目標値取得部120は、加温脱水機50(汚泥脱水機)で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉81の運転状態に応じて決定される、加温脱水機50の制御に関する第1の目標値を取得する。汚泥情報取得部130eは、脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する。目標値決定部150eは、取得された第1の目標値と取得された汚泥情報の関係から、第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する。制御部160eは、決定された第2の目標値に応じて、制御対象を制御する。
As described above, the
The target
かかる構成により、第6の実施形態に係る制御盤100eは、加温脱水機50における汚泥の汚泥温度の変化に応じて加温脱水機50の運転を制御することで、加温脱水機50から排出される脱水汚泥の含水率を一定に保つことができる。
With such a configuration, the
よって、第6の実施形態に係る制御盤100eは、汚泥温度が変化した場合も安定した含水率で脱水機を運転することを可能とする。
Therefore, the
また、第6の実施形態に係る制御盤100eの制御部160dは、目標軸トルク決定モデル141が決定した目標軸トルクに基づき目標運転パラメータ決定モデル142が決定した目標運転パラメータを、トルク制御のフィードバック制御の結果に基づき補正する。これにより、制御盤100eは、トルク制御により軸トルクが目標軸トルクに到達するまでの時間を短縮すると共に、より精度高くトルク制御を行うことができる。
Further, the
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述した実施形態における制御盤100及び100a~100e(制御装置)の一部又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. Part or all of the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configurations are not limited to those described above, and various design changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is possible to
1…加温脱水システム、10…凝集装置、20…濃縮装置、30…濃縮汚泥供給ポンプ、40…凝集剤供給ポンプ、45…凝集剤流量計、48…圧入圧力センサ、50…加温脱水機、50A…ケーシング、50A1…第1の空間、50A2…第2の空間、50A3…第3の空間、50A4…加温部、50B…濾過スクリーン、50Ba…内濾過スクリーン、50Bb…外濾過スクリーン、50c…回転駆動部、50C…基板、50d…リボンスクリュー、50D…蓋体、50e…連結板、50E…排出室、50f…供給管、50F…排出口、50G…背圧板、50Gs…背圧センサ、50H…排水管、51…トルクセンサ、52…サーモ温度計、55…脱水汚泥ホッパ、60…熱媒供給ポンプ、65…熱媒流量計、70…脱水汚泥供給ポンプ、78…汚泥流量計、81…焼却炉、82…ボイラ、83…排煙処理塔、100,100a~100e…制御盤、110…通信部、120…目標値取得部、120a、120b…目標値取得部、130,130a,130b,130e…汚泥情報取得部、140,140a,140b,140d,140e…記憶部、141…目標軸トルク決定モデル、142…目標運転パラメータ決定モデル、150,150a,150b,150d,150e…目標値決定部、151…目標軸トルク決定部、152…目標運転パラメータ決定部、160,160a~160e…制御部、170…制御対象優先度決定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Thermal dehydration system, 10... Aggregator, 20... Concentrator, 30... Thickened sludge supply pump, 40... Flocculant supply pump, 45... Flocculant flow meter, 48... Injection pressure sensor, 50... Thermal dehydrator , 50A... casing, 50A1... first space, 50A2... second space, 50A3... third space, 50A4... heating section, 50B... filter screen, 50Ba... inner filter screen, 50Bb... outer filter screen,
Claims (19)
前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得部と、
前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定部と、
前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御部と、
を備える制御装置。 a target value acquisition unit that acquires a first target value related to control of the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dewatered sludge dehydrated by the sludge dehydrator;
a sludge information acquisition unit that acquires sludge information including at least a sludge temperature that is the temperature of the dehydrated sludge;
A target value determination unit that determines a second target value related to control of a controlled object that is correlated with the first target value from the relationship between the acquired first target value and the acquired sludge information;
a control unit that controls the controlled object according to the determined second target value;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置。 The target value determination unit uses the target moisture content of the dewatered sludge as the first target value, and sets the target shaft torque, which is a target value of the shaft torque in the rotary drive unit of the sludge dewatering machine, as the second target value. A target shaft torque determination unit determined as a value or a target shaft torque in a rotation drive unit of the sludge dehydrator is used as the first target value, and the target value of the operating parameter of the sludge dehydrator other than the shaft torque is at least one of a target operating parameter determining unit that determines a certain target operating parameter as the second target value;
A control device according to claim 1 .
前記目標値取得部は、前記目標含水率を取得し、
前記目標軸トルク決定部は、前記取得された目標含水率と前記取得された汚泥情報の関係から前記目標軸トルクを決定する、
請求項2に記載の制御装置。 The target value determination unit includes only the target shaft torque determination unit,
The target value acquiring unit acquires the target moisture content,
The target shaft torque determination unit determines the target shaft torque from the relationship between the acquired target moisture content and the acquired sludge information.
3. A control device according to claim 2.
請求項3に記載の制御装置。 The control unit performs feedback control for adjusting the operating parameters of the sludge dehydrator based on the result of controlling the shaft torque of the rotary drive unit so that it becomes the determined target shaft torque.
4. A control device according to claim 3.
請求項4に記載の制御装置。 The control unit adjusts the addition rate of the flocculant injected into the sludge dehydrated by the sludge dehydrator as the operating parameter,
5. A control device according to claim 4.
請求項4又は請求項5に記載の制御装置。 The control unit performs the feedback control by model predictive control.
The control device according to claim 4 or 5.
前記目標値取得部は、前記目標軸トルクを取得し、
前記目標運転パラメータ決定部は、前記取得された目標軸トルクと前記取得された汚泥情報の関係から前記目標運転パラメータを決定する、
請求項2に記載の制御装置。 The target value determination unit includes only the target operating parameter determination unit,
The target value acquisition unit acquires the target shaft torque,
The target operating parameter determining unit determines the target operating parameter from the relationship between the acquired target shaft torque and the acquired sludge information.
3. A control device according to claim 2.
請求項7に記載の制御装置。 The control unit performs feedback control for adjusting the determined target operating parameter based on a control result of the controlled object according to the acquired target shaft torque.
A control device according to claim 7 .
前記目標値取得部は、前記目標含水率を取得し、
前記目標軸トルク決定部は、前記取得された目標含水率と前記取得された汚泥情報の関係から前記目標軸トルクを決定し、
前記目標運転パラメータ決定部は、前記決定された目標軸トルクと前記取得された汚泥情報の関係から前記目標運転パラメータを決定する、
請求項2に記載の制御装置。 The target value determination unit includes the target shaft torque determination unit and the target operating parameter determination unit,
The target value acquiring unit acquires the target moisture content,
The target shaft torque determination unit determines the target shaft torque from the relationship between the acquired target moisture content and the acquired sludge information,
The target operating parameter determining unit determines the target operating parameter from the relationship between the determined target shaft torque and the acquired sludge information.
3. A control device according to claim 2.
請求項9に記載の制御装置。 The target operating parameter determining unit determines, as the target operating parameter, a target value for the addition rate of the flocculant injected into the sludge dehydrated by the sludge dehydrator.
A control device according to claim 9 .
請求項9又は請求項10に記載の制御装置。 The control unit performs feedback control for adjusting the determined target operating parameter based on a control result of the controlled object according to the determined target shaft torque.
The control device according to claim 9 or 10.
請求項11に記載の制御装置。 The control unit adjusts the addition rate of the flocculant injected into the sludge dehydrated by the sludge dehydrator as the determined target operating parameter.
Control device according to claim 11 .
請求項11又は請求項12に記載の制御装置。 The control unit performs the feedback control by model predictive control.
13. A control device according to claim 11 or 12.
請求項2から請求項6及び請求項9から請求項13のいずれか1項に記載の制御装置。 The target shaft torque determination unit determines the target shaft torque using a learned model obtained by machine-learning the relationship between the moisture content of the dewatered sludge, the sludge information of the dewatered sludge, and the shaft torque of the rotary drive unit. do,
14. A control device according to any one of claims 2 to 6 and 9 to 13.
請求項2及び請求項7から請求項14のいずれか1項に記載の制御装置。 The target operating parameter determining unit determines the target operating parameter using a learned model obtained by machine-learning the relationship between the shaft torque of the rotary drive unit and the sludge information of the dewatered sludge and the operating parameter.
15. A control device according to any one of claims 2 and 7-14.
をさらに備える、請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の制御装置。 A controlled object priority determination unit that determines a priority for controlling a controlled object corresponding to each target operating parameter when there are a plurality of determined target operating parameters;
11. A control device according to any one of claims 7 to 10, further comprising:
汚泥情報取得部が、前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得過程と、
目標値決定部が、前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定過程と、
制御部が、前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御過程と、
を含む制御方法。 a target value acquisition process in which a target value acquisition unit acquires a first target value related to control of the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dewatered sludge dehydrated by the sludge dehydrator; ,
a sludge information acquisition step in which the sludge information acquisition unit acquires sludge information including at least the sludge temperature, which is the temperature of the dehydrated sludge;
A target value determination unit determines a second target value related to control of a controlled object correlated with the first target value from the relationship between the acquired first target value and the acquired sludge information. a target value determination process;
a control process in which the control unit controls the controlled object according to the determined second target value;
Control method including.
汚泥脱水機で脱水された脱水汚泥を焼却する焼却炉の運転状態に応じて決定される、前記汚泥脱水機の制御に関する第1の目標値を取得する目標値取得手段と、
前記脱水汚泥の温度である汚泥温度を少なくとも含む汚泥情報を取得する汚泥情報取得手段と、
前記取得された第1の目標値と前記取得された汚泥情報の関係から、前記第1の目標値と相関関係のある制御対象の制御に関する第2の目標値を決定する目標値決定手段と、
前記決定された第2の目標値に応じて、前記制御対象を制御する制御手段と、
として機能させるためのプログラム。 the computer,
target value acquisition means for acquiring a first target value related to control of the sludge dehydrator, which is determined according to the operating state of an incinerator that incinerates dewatered sludge dehydrated by the sludge dehydrator;
Sludge information acquisition means for acquiring sludge information including at least the sludge temperature, which is the temperature of the dehydrated sludge;
Target value determination means for determining a second target value related to control of a controlled object correlated with the first target value from the relationship between the acquired first target value and the acquired sludge information;
Control means for controlling the controlled object according to the determined second target value;
A program to function as
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
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