專利名稱：城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于程裝備的控制工程領域，特別涉及一種城市生活垃圾化 學法資源化處理遠程控制終端裝置。
背景技術：
根據(jù)2007年統(tǒng)計年鑒，截止2006年底，全國661個城市生活垃圾年清 運量為1.48億噸。按處理量統(tǒng)計，填埋、堆肥和焚燒分別占比為80.7%、 3.7%和15.6%。三種傳統(tǒng)的垃圾處理方式，已越來越不堪重負，我國垃圾的 填埋處理占集中處理總量的80%以上，垃圾的填埋處理要放出大量的填埋氣 體，它的主要成分為甲烷和二氧化碳氣體，是典型的溫室排放氣體，不符合 減少溫室氣體排放的基本要求。本項目的實施就是為彌補垃圾處理中這一嚴 重問題。同時我國垃圾的資源化處理率還不足20%。隨著國際社會和我國對 可持續(xù)發(fā)展和資源的循環(huán)利用的重視，于2004年國務院就提出了在全國發(fā)展 循環(huán)經濟的戰(zhàn)略要求，為此國家發(fā)改委于2004年11月26日提出了相關措施， 其中特別強調要提高固體廢棄物的綜合利用率，減少廢棄物的排放，隨著經 濟的發(fā)展，無論在環(huán)保方面、節(jié)能減排方面、資源循環(huán)使用方面和企業(yè)經濟 效益方面都對垃圾處理技術提出了更高要求。以3H水解固氨制肥技術是生活 垃圾資源化綜合處理的核心技術，它是用化學的方法，利用催化劑，在加溫、 加壓的條件下，對垃圾中有機廢棄物進行水解反應，使大量植物和微生物都 難以吸收的大分子有機物水解成易被吸收的營養(yǎng)物，完成物料的營養(yǎng)化處理， 然后在加溫加壓在催化劑的環(huán)境中進行分子重排固氨的美拉德反應，實現(xiàn)碳、 氮的牢固結合，完成物料的穩(wěn)定化和營養(yǎng)化處理，在3H水解過程中，不僅有 機質沒有損失，可全部達到國標GB18877-2002 <有機、無機復合肥料〉和農 業(yè)部標準NY525-2002《有機肥料》的各項技術要求。而幾乎所有有機質都進 行了營養(yǎng)化處理，就連最難以被降解和代謝的木質素也降解成低聚物苯丙烷 類物質.在水解和固氨過程中可通過改變工藝參數(shù)控制有機氮肥的各種特性。 例如控制可溶性低聚糖固氨的比例調整有機氮的速效性；控制內源和外源 性固氨的比例來調整有機氮的含量比例等，因而可通過工藝參數(shù)的控制，完
3成有機氮肥的工業(yè)化生產，將成分不穩(wěn)定的垃圾中的有機質，生產出性能優(yōu) 良而穩(wěn)定的有機氮肥。若在有機氮肥中再加入磷、鉀、微量元素等營養(yǎng)成分， 就可生產出有機氮復合肥。本技術的產生，結束了過去只能靠雞糞、豬糞、 秸稈等原料配方比例來控制營養(yǎng)成分的堆肥、漚肥和干化處理的有機肥生產
方式。3H水解構成生產有機氮肥的資源化處理系統(tǒng)，必將成為未來垃圾處理 領域的主流方案，對我國以填埋為主的垃圾處理結構產生重大戰(zhàn)略調整。
但是，3H水解構成生產有機氮肥的資源化處理系統(tǒng)對該裝備過程控制的 零排放數(shù)學模型、精細度、反應產生的熱能的回饋利用要求很高，過程裝備 的控制工程是化學反應工藝過程的優(yōu)化融合關鍵，因此，必須研制一種控制 裝置，對城市生活垃圾以化學的處理方法的過程裝備的控制，達到零排放、 資源化、精細度高、反應產生的熱能的回饋循環(huán)再利用要求的裝置。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種城市生活垃圾化學法資源 化處理遠程控制終端裝置。它是一種城市生活垃圾以化學的處理方法的過程 裝備的控制，達到零排放、資源化、精細度高、反應產生的熱能的回饋循環(huán) 再利用要求的裝置。
本實用新型的技術方案是
一種城市生活垃圾化學法資源化^b理遠程控制終端裝置，其特征在于
有主控制器[l]，有主控制器[l]以IIC bus總線方式與第一從控制器[2] 連接，同時也以IIC bus總線方式與第二從控制器[3]相連，主控制器[l]與 232/CAN總線轉換模塊[4]相連，主控制器[1]與并行口/TCP/IP模塊[5]相連， 主控制器[1]還與4*4矩陣鍵盤[6]、液晶顯示屏[7]相連，并行口/TCP/IP模 塊[5]與現(xiàn)場可編程控制器PLC[9]相連；
第一從控制器[2]通過與之相連的第一模/數(shù)轉換器[2-1]分別連接壓力 變送器[2-2]、溫度變送器[2-3]、液位變送器[2-4]、 ra值變送器[2-5]、流 量變送器[2-6]的信號，第一從控制器[2]通過第一數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]連接接 收各閥門[2-n]的姿態(tài)信號，各個泵[2-m]的姿態(tài)信號；
第二從控制器[3]通過電子開關[3-1]連接第二數(shù)/模轉換器[3-2]和第二 數(shù)/數(shù)轉換器[3-3]，第二數(shù)/模轉換器[3-2]連接控制各個閥門[2-n]，第二數(shù)
4/數(shù)轉換器[3-3]連接控制各個泵[2-m]。
其中，主、從控制器是各類型的單片機，各類型的12位模數(shù)轉換器和各 類型的8位數(shù)模轉換器，現(xiàn)場可編程控制器PLC為各類型的現(xiàn)場可編程控制器 PLC。
可編程控制器PLC為西門子公司的300型可編程控制器PLC 。
本實用新型效果是本裝置有以下特點提供現(xiàn)場手動操作的參數(shù)提示、 操作步驟、輸入接口。內置現(xiàn)場手動操作的過程控制優(yōu)化算法和關聯(lián)其它運 行部分的安全、可靠的限制性模型算法。在自動運行過程中，對監(jiān)控中心的 命令有二級再確認的功能。


圖1是城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置的結構示意圖具體實施方式
城市生活垃圾化學法資源化處理遠程測控終端(RTU) RTU是Remote Terminal IM t (遠程測控終端)通過控制裝置對城市生活垃圾處理過程裝備達到節(jié)能減排、 生產有機肥料的資源化、環(huán)保、提高企業(yè)經濟效益的融合系統(tǒng)要求，這個專 利是這樣實現(xiàn)的。
主控制器[l]，以IIC bus總線方式與第一從控制器[2]，同時也以IIC bus 總線方式與另一個第二從控制器[3]相連，主控制器[l]與232/CAN總線轉換 模塊[4]相連，主控制器[1]與并行口/TCP/IP模塊[5]相連，主控制器[l]還與 4*4矩陣鍵盤[6]、液晶顯示屏[7]相連，并行口/TCP/IP模塊[5]與現(xiàn)場可編 程控制器PLC[9]相連。
從控制器[2]通過與之相連的模/數(shù)轉換器[2-l]接收經過壓力變送器 [2-2]、溫度變送器[2-3]、液位變送器[2-4]、 PH值變送器[2-5]、流量變送 器[2-6]的信號，從控制器[2]通過數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]接收各閥門[2-N]的姿 態(tài)，各個泵[2-M]的姿態(tài)。
另一個從控制器[3]通過與之相連電子開關[3-1]向數(shù)/模轉換器[3-2]和 各個數(shù)/數(shù)轉換器[3-3]控制相關閥門[2-N]的姿態(tài)，各個泵[2-M]的姿態(tài)。
主控制器[l]內有過程控制的優(yōu)化算法，對城市生活垃圾以化學的處理方 法的過程裝備的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化控制，目的是通過數(shù)據(jù)采集達到零排放、
5資源化、精細度高、反應產生的熱能的回饋循環(huán)再利用的要求。
主控制器[l]內有諸如斷電應急、生產過程優(yōu)化手動調試的服務系統(tǒng)。
主控制器有手動/自動/應急轉換按鍵[8]
其中主、從控制器是各類型的單片機，各類型的12位模數(shù)轉換器和各類 型的8位數(shù)模轉換器，現(xiàn)場可編程控制器PLC為各類型的現(xiàn)場可編程控制器 PLC,如西門子公司的300型。
在城市生活垃圾以化學處理方法的過程裝備的各個反應釜以及其它關鍵 部位均采用本裝置，本裝置在系統(tǒng)調試試運行過程中，將其主控制器有手動/ 自動/應急轉換按鍵[8]置于手動狀態(tài)，同時顯示器[2-4]顯示手動狀態(tài)提示，
通過從控制器[2]獲得并顯示本反應釜的壓力、溫度、液位、ra值、與之相關
管道的流量值，操作者根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)通過主控制器[l]的4*4矩陣鍵盤[6] 輸入要控制信號的量值，主控制器[l]作安全、可靠、產品質量、熱量循環(huán)利 用的數(shù)據(jù)融合判斷后，通過從控制器[3]的數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]控制各閥門[2-N] 的姿態(tài)和各個泵[2-M]的姿態(tài)。所有的數(shù)據(jù)作硬件紀錄并經CAN總線上傳到中 央控制室，同時，主控制器[1]也接收通過中央控制室其它RTU的融合關聯(lián)的 數(shù)據(jù)，作為進一步優(yōu)化的新的閾值數(shù)據(jù)組存儲。
本裝置在系統(tǒng)運行過程中發(fā)生緊急情況時(如斷電)，將其主控制器有手 動/自動/應急轉換按鍵[8]置于應急轉換狀態(tài)，主控制器[l]則進入應急程序 動作，啟動獨立備用小電源，通過從控制器[2]獲得并顯示本反應釜的當時的 壓力、溫度、液位、PH值、與之相關管道的流量值，主控制器[l]作安全、可 靠、產品質量、熱量循環(huán)利用的數(shù)據(jù)融合優(yōu)化后，通過從控制器[3]的數(shù)/數(shù) 轉換器[2-7]控制各閥門[2-N]的姿態(tài)和各個泵[2-M]的姿態(tài)。所有的數(shù)據(jù)作硬 件紀錄并經CAN總線上傳到中央控制室，如果中央控制室當時通訊未能恢復， 則待恢復后，立即自動傳送數(shù)據(jù)備案。
本裝置在系統(tǒng)運行正常過程中，主控制器有手動/自動/應急轉換按鍵[8] 置于自動健，主控制器[l]則進入正常運行控制程序，主控制器[l]通過從控 制器[2]獲得并顯示本反應釜的當時的壓力、溫度、液位、PH值、與之相關管 道的流量值并在液晶屏[2-4]顯示這些數(shù)值，主控制器[l]作安全、可靠、產 品質量、熱量循環(huán)利用的數(shù)據(jù)融合優(yōu)化后，通過TCP/IP相連的現(xiàn)場可編程控 制器PLC[9]和從控制器[3]的數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]控制各閥門[2-N]的姿態(tài)、各 個泵[2-M]的姿態(tài)。所有的數(shù)據(jù)作硬件紀錄并經CAN總線上傳到中央控制室。
6在城市生活垃圾以化學處理方法的過程裝備的各個反應釜以及其它關鍵 部位均采用本裝置，本裝置在系統(tǒng)調試試運行過程中，將其主控制器有手動/
自動/應急轉換按鍵[8]置于手動狀態(tài)，同時顯示器[2-4]顯示手動狀態(tài)提示， 通過從控制器[2]獲得并顯示本反應釜的壓力、溫度、液位、PH值、與之相關 管道的流量值，操作者根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)通過主控制器[l]的4*4矩陣鍵盤[6] 輸入要控制信號的量值，主控制器[l]作安全、可靠、產品質量、熱量循環(huán)利 用的數(shù)據(jù)融合判斷后，通過從控制器[3]的數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]控制各閥門[2-N] 的姿態(tài)和各個泵[2-M]的姿態(tài)。所有的數(shù)據(jù)作硬件紀錄并經CAN總線上傳到中 央控制室，同時，主控制器[1]也接收通過中央控制室其它RTU的融合關聯(lián)的 數(shù)據(jù)，作為進一步優(yōu)化的新的閾值數(shù)據(jù)組存儲。
權利要求1、一種城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置，其特征在于有主控制器[1]，有主控制器[1]以IIC bus總線方式與第一從控制器[2]連接，同時也以IIC bus總線方式與第二從控制器[3]相連，主控制器[1]與232/CAN總線轉換模塊[4]相連，主控制器[1]與并行口/TCP/IP模塊[5]相連，主控制器[1]還與4*4矩陣鍵盤[6]、液晶顯示屏[7]相連，并行口/TCP/IP模塊[5]與現(xiàn)場可編程控制器PLC[9]相連；第一從控制器[2]通過與之相連的第一模/數(shù)轉換器[2-1]分別連接壓力變送器[2-2]、溫度變送器[2-3]、液位變送器[2-4]、PH值變送器[2-5]、流量變送器[2-6]的信號，第一從控制器[2]通過第一數(shù)/數(shù)轉換器[2-7]連接接收各閥門[2-n]的姿態(tài)信號，各個泵[2-m]的姿態(tài)信號；第二從控制器[3]通過電子開關[3-1]連接第二數(shù)/模轉換器[3-2]和第二數(shù)/數(shù)轉換器[3-3]，第二數(shù)/模轉換器[3-2]連接控制各個閥門[2-n]，第二數(shù)/數(shù)轉換器[3-3]連接控制各個泵[2-m]。
2、 根據(jù)權利要求1所述的城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置， 其特征在于其中，主、從控制器是單片機，12位模數(shù)轉換器和8位數(shù)模轉 換器，現(xiàn)場可編程控制器PLC為現(xiàn)場可編程控制器PLC。
3、 根據(jù)權利要求2所述的城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置， 其特征在于可編程控制器PLC為西門子公司的300型可編程控制器PLC 。
專利摘要一種城市生活垃圾化學法資源化處理遠程控制終端裝置，主控制器以IICbus總線方式與第一從控制器和第二從控制器相連，主控制器與232/CAN總線轉換模塊和并行口/TCP/IP模塊相連，主控制器還與4*4矩陣鍵盤、液晶顯示屏相連，并行口/TCP/IP模塊與現(xiàn)場可編程控制器PLC相連；第一從控制器通過模/數(shù)轉換器分別連接壓力變送器、溫度變送器、液位變送器、pH值變送器、流量變送器的信號，第一從控制器通過數(shù)/數(shù)轉換器連接各閥門的姿態(tài)信號，各個泵的姿態(tài)信號。本裝置提供現(xiàn)場手動操作的參數(shù)提示、操作步驟、輸入接口。在自動運行過程中，對監(jiān)控中心的命令有二級再確認的功能。
文檔編號G05B19/418GK201364492SQ20092009542
公開日2009年12月16日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者周述文, 曲義龍, 軍 潘, 石寶成, 范高范, 趙啟大, 澎 郭 申請人:天津市三緯電氣有限公司