生物发泡公厕控制系统方案

摘要

  该公厕原理是将极少量的水发泡成上千倍(利用洗手水),形成雪白的泡沫覆盖在专用的大小便器内,不再进行冲水,变传统的水封口为泡沫封口,感观优雅清洁。其粪便在泡沫中滑落进粪池后,经过70多种高效复合菌群的高效生化反应,在杀灭了病菌和虫卵后形成高效肥料。余液再经处理,成为达到国家二级以上排放标准的“中水”,还可再利用于浇灌花木、植树、养殖。公厕内,泡沫的有效封堵,粪管粪池内臭气的强制集中处理、厕所空间内的高效空气除臭装置,形成一个全方位的除臭系统,营造了优良的无臭环境。由于水的重复利用,彻底解决了传统厕所粪便严重污染环境的弊端。

一、系统概述

工艺流程图

1、控制需求
1)、人机界面+plc控制:系统的核心部件为触摸屏+PLC。其按控制工艺要求已将控制程序编制在PLC内,只要接通电源,则PLC就可按程序控制系统自动运行。而每台被控设备都设置手/自动/停止/开关,各种状态在人机界面做显示,并可以切换控制。而且,一旦PLC出现故障,或者被控设备进行非正常运行调试,可通过控制柜的按钮手动开停设备。
2)、人机界面+模块控制:系统的核心部件为人机界面触摸屏,模块为数采和开关量输出设备。通过人机界面TPC内的组态软件运行工程,我们按控制工艺要求编写控制程序,控制系统自动运行。而且,一旦PLC出现故障,或者被控设备进行非正常运行调试,可通过控制柜的按钮手动开停设备。
2、控制流程
1)、加药流程

2)、发泡流程

二、硬件结构:
1、I/O分析:
a)8个蹲便池
设备和信号:每个便池有1个光电感应器(开关量输入),还有1个发泡泵(开关量输出);
控制:可以手动发泡,可以光电控制自动发泡;
b)2个座便池
设备和信号:同蹲便池;
控制:同蹲便池;
c)3个小便池
设备和信号:每个便池有1个1个发泡泵(开关量输出);
控制:定时发泡;
d)1个药罐
设备和信号:配一个加药泵(开关量输出);
控制:手动加药,或者自动定时加药;
e)1个混合池
设备和信号:配一个搅拌泵(开关量输出),液位器(开关量输入),补水泵(开关量输出)
控制:加药时,搅拌泵自动启动,或者手动控制;液位器控制补水泵;
综上, 本系统共有8+2+1=11个开关量输入, 8+2+1+2+3=16个开关量输出。
2、控制器分析:
方案1推荐采用Adam5510KW。现在,做如下说明:Adam5510KW是四槽的软逻辑控制器,可以灵活的选配研华提供的丰富的5000系列I/O模块,选配1块5056是16路输出,1块5051是16路输入。这样,我们可以灵活的实现大量本地I/O的集中控制和扩展。

方案1/2都推荐采用tpc。微机部分要求具有图形模拟、数据显示及限位报警,我们推荐使用嵌入式TPC工控机,型号:TPC105TC-b。这是一套以嵌入式低功耗CPU为核心(主频200 MHz)的高性能嵌入式一体化工控机。

方案2都可以采用Adam模块:Adam 4055 数字量8路输入和8路输出模块。

注意:
方案1是我们推荐的,因为人机界面TPC105TC-b的作用是监视和控制plc的运行,自动控制流程在plc内,这样,分散了风险,也就是在TPC有问题的时候,plc可以自动运行。
方案2同1相比,功能全部集中在TPC,所以,一旦TPC出现问题,影响更大。但是,我们也可以通过控制柜的手动按钮控制来降低影响。这个方案的优点是价位低。
三、系统软件分析:
1、运行软件软件:HMIBuilder嵌入版组态工程。

说明:上面图片为控制界面,通过形象的图片,在发泡状态的时候,有闪烁效果,同时,可以点击闪烁位置,进行手动停止/启动操作。

2、控制逻辑:

发泡逻辑:

水位判断和蹲便发泡判断:

3、根据客户需求,制作屏幕保护程序。下面为5幅高清图片的循环滚动界面。

四、产品明细:
方案1
序号
设备名称
备注
1
光电传感器
10
2
发泡泵
13
3
搅拌泵
1
4
加药泵
1
5
控制模块
Adam5510kw+1块Adam 5051+1块Adam 5056
6
TPC控制系统
Tpc 105 tc33+128点组态软件
方案2
序号
设备名称
备注
1
光电传感器
10
2
发泡泵
13
3
搅拌泵
1
4
加药泵
1
5
控制模块
2块Adam 4055 (8DI/8DO)或2块XSK-2开关单元(8DI/8DO)
6
TPC控制系统
Tpc 105TC-b+128点组态软件