餐厨垃圾处理压滤机控制系统设计

摘 要：介绍餐厨垃圾处理设备中分选压滤机控制系统设计，详细的讲述控制系统设计涉及各方面技术，包括电气原理设计、材料选型、程序设计等，对分选压滤机在餐厨处理系统中功能进行描述。

关键词：餐厨垃圾;压滤机;自动控制;控制系统

绪论

随着国家对餐厨垃圾处理持续关注，各地方政府对餐厨垃圾处理投入不断的加大，餐厨垃圾的处理工艺已经逐渐成熟，处理系统方案已经稳定。餐厨垃圾处理系统组织结构包括进料系统、分选压滤系统、三项离心系统、出料系统和后端处理系统。本文着重介绍分选压滤系统中压滤的控制系统设计。

分选压滤机简单介绍

卧式分选压滤机具有分选、过滤、脱水、挤压等技术综合运用。具有连续进料连续出料等特点，对前端和后端所关联的设备运行有一定的稳定性，提高整套餐厨处理系统的可靠性和使用寿命，减少设备运行维护频率和成本。卧式分选压滤机工作原理是主电机通过链条和齿轮等结构带动传动部分的有轴螺旋，垃圾由进料口进入分选压滤机中，通过有轴螺旋正向旋转不断将垃圾向前输送，由于有轴螺旋前端不断缩小，同时对向从电机控制的顶锥的反作用力将垃圾的滤液在输送的过程中不断地挤出，挤出滤液的垃圾由有轴螺旋输送的和顶锥中间的出料口送出，垃圾的滤液通过分选压滤机底部的滤液缓存箱收集进行下一步处理。顶锥是从电机带动的螺纹轴承结构，从电机正转时顶锥向前，从电机反转时顶锥向后，继而调整顶锥和有轴螺旋前段的相对缝隙的大小，使得分选压滤机对垃圾的分离和挤压效果达到理想状态。同时顶锥的行程的前后端各设有一个限位开关，防止顶锥在前后调试位置时超过设定的螺纹轴承而脱轨。

总体结构

分选压滤机总体结构如图1所示：

1.主电机装置 2.传动轴 3.进料口 4.有轴螺旋 5.从电机装置 6.观察口 7.电控柜 8.侧封板9.滤液缓存箱 10.液位传感器 11.滤液输送泵12.人梯

电气控制原理设计

为满足整套餐厨垃圾处理系统工作，分选压滤机设计三种工作模式：手动控制模式、自动控制模式、检修停机模式。自动控制由PLC+触摸屏实现，整个自动控制过程无需人员参与。手动控制时需要人员在触摸屏上设置电机转速、电机转向、电机加速时间等参数，参数设置完成保存后，点击触摸屏的控制按钮，电机才能执行正转或反转。

电气控制柜设计

电控柜的设计考虑使用环境的因素和标准化，采用威图标准柜，在电控柜的左下和右上分别设置了进风扇和排气扇以保证电控柜内温度，进风扇和排气扇的设备时通过空气对流的原理不断的更换电控柜的空气，新的空气不断地进入电控柜使得电控柜内的温度下降。与自然风冷的方式相比，设置进风扇和排气扇的好处理是能更好的保证电控柜的温度恒定在一定的温度范围，同时提高电控柜的防护等级。

整个电控柜采用上下和左右结构相结合，按上下结构分为总分式，总断路器、总控制器和总控制回路从上至下一次排开，总整体结构清晰明了方便维护和检修;按左右结构分为左强右弱，电控柜柜内强电和弱电分离，强电线路在电控柜内左侧，信号线在控制柜右侧，从而保证信号线和控制线不受强电线路干扰。除变频器和总断路器外电气原件均为导轨式安装，上下层之间用线槽进行防护。所有的进线出线均设置在控制柜的下端，采用端子连接，便于进出线的梳理和线路检查。

电控柜门板上设置急停按钮、手自动旋钮、电源指示灯、故障指示、启动按钮、停止按钮、复位按钮和断路器开关。手自动按钮用来旋转切换设备运行模式，当旋钮选择在手动时设备需要在触摸屏上手动控制启动或停止、正转或反转;当旋钮选择在自动时设备将按照PLC内的程序自动运行。启动按钮和停止按钮分别控制系统自动时的启动和停机，当进行操作时相应的指示灯会点亮。复位按钮用来复位变频器的当前故障，当变频器故障时故障时会提示系统存在故障，这时需要先处理已经发生的故障，然后在点复位按钮这是变频器才会复位从新启动，如果变频器发生故障后，没有处理故障信号直接点复位按钮是不能复位变频器从新启动。

程序设计

控制系统PLC选用西门子S7-1200系列，触摸屏是西门精致系列，编程软件为博图TIA V16。程序设计包括：硬件组态、PLC程序、触摸屏程序等。

6.1硬件组态

硬件组态包括PLC硬件组态、触摸屏硬件组态和变频器硬件组态。在博图中硬件组态时硬件型号要根据材料清单中选择匹配的型号和版本号，如型号或版本号错了可能后期下载是会无法下载或提示需要升级固件版本号。组态号硬件后要在设备组态中配置好所有组态的IP地址，因为使用profinet通讯时局域网内所有设备需要在一个网段内，否则会无法访问连接。另外需要注意当PLC存在扩展模块时，扩展模块的I/O地址要根据硬件组态显示的I/O地址一致，不能自己任意修改 。

6.2 PLC程序

手动控制程序由触摸屏上按钮点击触发信号，主电机和从电机按照设定好的程序进行加速减速、正转反转，手动时可以在触摸屏修改电机运行时转速值。

自动控制程序由变频器通讯程序块、传感器模拟量信号程序块、逻辑程序块等过了。自动程序运行时主程序调用各程序块，按照设定好的程序逻辑执行。

6.3触摸屏程序

在触摸屏设置功能画面，不同的功能画面实现不能的功能，包括：主画面、手动控制、参数管理、系统时间、故障记录、用户权限等。主画面为开机画面，用来显示公司信息、显示信息等;手动控制画面用来显示手动控制时相关的按钮及指示等元素;参数管理用来修改和查看系统运行参数;系统时间用来校准系统时间;故障记录用来查看实时故障记录和历史故障记录，可以分析总结出系统的问题所在从而优化设计，提高系統的可靠性;用户权限用来登录权限用户，参数修改只有登录权限账号后才能修改参数。

结语

分选压滤机的程序设计要符合所在项目的应用，应根据系统的实际情况选择合适的电控柜以保证电控柜正常运行，程序设计要满足当前系统的功能需求，简单灵活不要追求华而不实，控制系统要考虑成本和质量，也要考虑后期维护检修。

参考文献：

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[2]张思春.废液压滤机自动控制系统故障分析及处理[J].纯碱工业，2017，05.

[3]罗祖源.压滤机自动化控制系统的改造分析[J].煤炭与化工，2018，41（12）.

[4]刘志杰.铁矿选矿压滤控制系统开发与应用[J].现代工业经济和信息化，2019，11.

作者简介：张欣（1990—  ），男，满族，辽宁铁岭人，本科，助理电气工程师，研究方向：环保设备。