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生物發泡公廁控制系統方案

摘要

  該公廁原理是將極少量的水發泡成上千倍(利用洗手水),形成雪白的泡沫覆蓋在專用的大小便器內,不再進行沖水,變傳統的水封口為泡沫封口,感觀優雅清潔。其糞便在泡沫中滑落進糞池后,經過70多種高效復合菌群的高效生化反應,在殺滅了病菌和蟲卵后形成高效肥料。余液再經處理,成為達到國家二級以上排放標準的“中水”,還可再利用于澆灌花木、植樹、養殖。公廁內,泡沫的有效封堵,糞管糞池內臭氣的強制集中處理、廁所空間內的高效空氣除臭裝置,形成一個全方位的除臭系統,營造了優良的無臭環境。由于水的重復利用,徹底解決了傳統廁所糞便嚴重污染環境的弊端。

一、系統概述

工藝流程圖

1、控制需求
1)、人機界面+plc控制:系統的核心部件為觸摸屏+PLC。其按控制工藝要求已將控制程序編制在PLC內,只要接通電源,則PLC就可按程序控制系統自動運行。而每臺被控設備都設置手/自動/停止/開關,各種狀態在人機界面做顯示,并可以切換控制。而且,一旦PLC出現故障,或者被控設備進行非正常運行調試,可通過控制柜的按鈕手動開停設備。
2)、人機界面+模塊控制:系統的核心部件為人機界面觸摸屏,模塊為數采和開關量輸出設備。通過人機界面TPC內的組態軟件運行工程,我們按控制工藝要求編寫控制程序,控制系統自動運行。而且,一旦PLC出現故障,或者被控設備進行非正常運行調試,可通過控制柜的按鈕手動開停設備。
2、控制流程
1)、加藥流程

2)、發泡流程

二、硬件結構:
1、I/O分析:
a)8個蹲便池
設備和信號:每個便池有1個光電感應器(開關量輸入),還有1個發泡泵(開關量輸出);
控制:可以手動發泡,可以光電控制自動發泡;
b)2個座便池
設備和信號:同蹲便池;
控制:同蹲便池;
c)3個小便池
設備和信號:每個便池有1個1個發泡泵(開關量輸出);
控制:定時發泡;
d)1個藥罐
設備和信號:配一個加藥泵(開關量輸出);
控制:手動加藥,或者自動定時加藥;
e)1個混合池
設備和信號:配一個攪拌泵(開關量輸出),液位器(開關量輸入),補水泵(開關量輸出)
控制:加藥時,攪拌泵自動啟動,或者手動控制;液位器控制補水泵;
綜上, 本系統共有8+2+1=11個開關量輸入, 8+2+1+2+3=16個開關量輸出。
2、控制器分析:
方案1推薦采用Adam5510KW。現在,做如下說明:Adam5510KW是四槽的軟邏輯控制器,可以靈活的選配研華提供的豐富的5000系列I/O模塊,選配1塊5056是16路輸出,1塊5051是16路輸入。這樣,我們可以靈活的實現大量本地I/O的集中控制和擴展。

方案1/2都推薦采用tpc。微機部分要求具有圖形模擬、數據顯示及限位報警,我們推薦使用嵌入式TPC工控機,型號:TPC105TC-b。這是一套以嵌入式低功耗CPU為核心(主頻200 MHz)的高性能嵌入式一體化工控機。

方案2都可以采用Adam模塊:Adam 4055 數字量8路輸入和8路輸出模塊。

注意:
方案1是我們推薦的,因為人機界面TPC105TC-b的作用是監視和控制plc的運行,自動控制流程在plc內,這樣,分散了風險,也就是在TPC有問題的時候,plc可以自動運行。
方案2同1相比,功能全部集中在TPC,所以,一旦TPC出現問題,影響更大。但是,我們也可以通過控制柜的手動按鈕控制來降低影響。這個方案的優點是價位低。
三、系統軟件分析:
1、運行軟件軟件:HMIBuilder嵌入版組態工程。

說明:上面圖片為控制界面,通過形象的圖片,在發泡狀態的時候,有閃爍效果,同時,可以點擊閃爍位置,進行手動停止/啟動操作。

2、控制邏輯:

發泡邏輯:

水位判斷和蹲便發泡判斷:

3、根據客戶需求,制作屏幕保護程序。下面為5幅高清圖片的循環滾動界面。

四、產品明細:
方案1
序號
設備名稱
備注
1
光電傳感器
10
2
發泡泵
13
3
攪拌泵
1
4
加藥泵
1
5
控制模塊
Adam5510kw+1塊Adam 5051+1塊Adam 5056
6
TPC控制系統
Tpc 105 tc33+128點組態軟件
方案2
序號
設備名稱
備注
1
光電傳感器
10
2
發泡泵
13
3
攪拌泵
1
4
加藥泵
1
5
控制模塊
2塊Adam 4055 (8DI/8DO)或2塊XSK-2開關單元(8DI/8DO)
6
TPC控制系統
Tpc 105TC-b+128點組態軟件
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