垃圾处理控制系统简介

垃圾处理简介

随着我国经济的高速发展和工业化程度的不断提高，工农业生活垃圾日益增多，尤其是农民生活、造纸在工业中占很大一部分，为此每天要消耗大量的能源，由于生活垃圾不容易氧化，不能被二次循环利用，也不能直接撒放，所以为维持经济的持续、健康增长和生态环境的良性循环，必须对生活垃圾加以处理，循环再利用，创更大大价值。目前，在我国主要城市和经济发达地区已有各自的处理设备，但大部分经济欠发达地区的县市和小城镇没有对其采取处理措施，而是直接丢进附近河流。随着环保要求的不断提高，未采取处理措施的小城镇小企业在未来若干年内必然会拥有自己的处理设备。同时，受投资额的限制，这些小型乡镇更愿意采用经济、实用的产品。本文介绍的生活垃圾处理系统在处理满足工业需要的肥料设备安全、高效运行的同时具有很好的性价比，具有良好的经济、社会效益和推广前景。本系统采用的是西门子S7-200PLC和本公司自主开发的组态通讯软件。

第一部分配料系统简介

从满足配料自动控制系统的安全性、扩展性和可靠性方面考虑，目前常见的配料自动控制系统，主要有单片机控制、PLC控制、工业控制计算机集中控制等类型。 随着集成芯片技术的不断提高，特别是高档8位单片机的普及，单片机配料系统由单片计算机及其外围芯片构成配料系统。其特点是单片机本身小巧、功耗低，实时控制功能强，但是其软、硬件的开发必须借助于开发工具，系统调试困难，不具有自开发能力。 工业控制计算机配料系统是利用通用计算机的扩展槽或扩展区，设计应用系统硬件模板，如通讯板、I/O扩展板等测控功能板，与通用计算机构成一个用于完成预定测控功能的配料系统。其特点是系统有较强的软、硬件支持。利用通用计算机的软、硬件资源来支持配料系统进行工作，具有自开发能力，有较强的可视能力和数据处理能力，更适合于计算机集中控制系统应用。其中各界面如下图：

图:A

图：B

图：C

图：D

图：F

第二部分组态终端控制部分

序言

垃圾处理系统规模庞大，控制规律复杂，其设计、运行和维护要求高。可编程控制器(PLC)因其高可靠性和较高的性价比在工业控制中得到广泛的应用。处理厂中每个工艺段的设备及其检测仪表相对集中，控制相对独立，PLC适用于这样的控制特性因此我们采用以计算机为上位机和一PLC为下位机的基为二级监控集散性控制模式。以上位机组成的中心监控层主要实现系统的运行管理功能，上位机通过友好的组态软件界面、设置、控制、监测整个系统的运行情况。上位机与PLC通讯，实现对全厂工艺过程的设备进行监测和控制。上位机的主要功能是对PLC的工艺控制策略进行组态，使得工作人员可以方便的在线更改控制策略和其它工艺参数;显示工艺流程图，动态显示各设备的运行状态和系统状态;提供手动控制和自动控制的界面，实现画面和语音报警;实现系统状态、数据记录和查询;提供人网结合的远程控制。

以下位机组成的现场监控层是由安装在现场各工段的各个控制柜组成，采用优化编程的方法，是采集的现场参数传送到上位机，上位机进行处理发出执行命令，从而施行自动化控制。

图一：电气柜一角

图二：组态控制界面

图三：系统运行报表

图四：系统运行温度曲线

一：系统的组成

系统主要有上位机控制中心、通信系统、现场监控终端、PLC、仪表等组成。

上位机控制中心：由工控机、组态软件、UPS等，其主要完成各个现场的实时数据的采集、监测、控制、数据储存、打印报表、数据的查询等功能.

现场监控终端:其核心是PLC，是个智能设备，他有自己的CPU和控制软件，主要从事现场数据采集、转换、存储数据、报警、控制功能，并能通过通讯渠道与监控中心尽心数据通讯。根据中心的命令分别完成系统的自检、数据的传送、控制输出等任务。

仪表：其是PLC监测现场信号的“眼睛”，现场的信号由传感器和仪表的转换，才能输出标准的信号，被PLC终端所接受。

二：PLC现场终端

现场PLC监控终端是工业现场的与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表的数据，反馈运行的状态，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此终端的性能和质量对系统的要求是很高的，也对系统的影响是很大的。经充分证明，选用西门子S7-200系列PLC作现场终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等优点，非常适合中小型规模的现场控制和监控。

1、 PLC硬件设计和搭配

采用CPU226主机一台，扩展模块EM223四台、通讯模块、模拟量模块。

2、 通讯接口

采用485通讯和PPI通讯，和我们自主研发的组态进行通讯，对现场各信号进行实时监控和控制。

3、 抗干扰设计

为提高系统的可靠性，现场终端PLC、直流稳压电源及其各部分装于控制柜内各部分的独立便于维护。PLC开关量输入、输出与现场之间继电器隔离，我们采用的是屏蔽线来克服这一问题。并对系统进行良好的接地。

三：PLC软件的设计

PLC终端采用梯形图语言编写，为提高终端的抗干扰能力，软件设计中采用了数字滤波、故障自检等措施，保证了控制的正确性和可靠性。程序设计上采用模块化、功能化机构，便于维护和扩展。终端软件主要有下列模块组成：

1、 初始化程序：设定个寄存器、计数器、PLC的工作模式、通讯方式等参数初始值。

2、 数据采集子程序：对各个信号进行采集和处理。

3、 累计运行时间子程序：对各个泵的运行时间进行累计。

4、 反馈子程序：对阀门、电机、报警等设备进行运行反馈.。

5、 故障自检子程序：监测与检测PLC的故障信息、校验信息并发送监控中心。

6、 控制子程序：根据监控中心的命令对现场进行实时控制;

7、 通讯子程序：完成与监控中心的各种通讯功能。

四：概述

本系统在软硬件方面采取了很多措施，特别是终端选用了S7-200PLC提高了系统的可靠性，在垃圾处理自动控制系统取得了良好的应用效果。PLC基于组态系统能充分满足控制要求，对生活垃圾的安全运行、提高减排质量、节能降耗、优化管理等方面起到了至关重要的作用。本系统组态与PLC的有机结合，解决了现场分布较散、距离较远、范围较大的控制难题。