專利名稱：一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制技術(shù)，尤其涉及一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市餐廚垃圾數(shù)量的急劇增大和地溝油、垃圾豬的出現(xiàn)，以及對餐廚垃圾資源化利用和無害化處理高度重視。如何處理并利用好餐廚垃圾成為當代科學研究的重點。由于餐廚垃圾成分復雜，含油、鹽、有機物豐富且水分含量較高，易腐蝕產(chǎn)生各種病菌和病原菌，需對其進行有效的處理才能實現(xiàn)其無害化和資源化?，F(xiàn)有餐廚垃圾處理系統(tǒng)如圖1所示，餐廚垃圾需要在蒸煮釜或反應(yīng)罐中進行預(yù)熱、水解、殺菌、提取油脂和干燥粉化，其中預(yù)熱過程需要利用蒸汽對蒸煮釜或反應(yīng)罐進行加熱，每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐分別通過蒸汽管道連通鍋爐的蒸汽出口，每一條管道上分別有一個分管道閥門進行單獨控制，在鍋爐的蒸汽出口處設(shè)置有一個總閥門進行集中控制，鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)閥門進入各個蒸煮釜或反應(yīng)罐，在蒸煮釜或反應(yīng)罐中對餐廚垃圾預(yù)熱后，形成的水汽混合物再排出蒸煮釜或反應(yīng)罐。由于餐廚垃圾處理系統(tǒng)會包含多個蒸煮釜和反應(yīng)罐，對餐廚垃圾的處理需要一定的壓力和溫度，為提高工作效率保證安全，如何對多個蒸煮釜、反應(yīng)罐的溫度以及管道中的蒸汽壓力進行有效控制則顯得非常重要。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，以提高餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，包括:多個溫度傳感器，分別安裝在對餐廚垃圾進行處理的各個蒸煮釜或反應(yīng)罐上，且每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐上安裝至少一個溫度傳感器；多個分管路蒸汽閥，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路上；分別控制一個分管路蒸汽閥的開度的多個第一比例電磁閥；控制器，分別信號連接每一個溫度傳感器和第一比例電磁閥，根據(jù)各個溫度傳感器檢測到的溫度值，分別通過各個第一比例電磁閥調(diào)節(jié)相應(yīng)分管路蒸汽閥的開度并將每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐中的溫度和目標溫度值之間的差值控制在設(shè)定差值范圍內(nèi)。所述的控制系統(tǒng)，進一步還包括:多個壓力傳感器，分別安裝在每一個分管路蒸汽閥前端的蒸汽進氣管路中；總管路蒸汽閥，安裝在鍋爐蒸汽出口的總管路上，所述總管路通過各個分管路蒸汽閥連通每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路；控制總管路蒸汽閥開度的第二比例電磁閥；所述控制器還分別信號連接每一個壓力傳感器以及第二比例電磁閥，根據(jù)各個壓力傳感器檢測到的蒸汽壓力值，通過第二比例電磁閥將總管路蒸汽閥調(diào)節(jié)到相匹配的開度。一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，包括:多個壓力傳感器，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路中，且位于每一個分管路蒸汽閥的前端；總管路蒸汽閥，安裝在鍋爐蒸汽出口的總管路上，所述總管路通過各個分管路蒸汽閥連通每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路；控制總管路蒸汽閥開度的第二比例電磁閥；控制器，分別信號連接每一個壓力傳感器以及第二比例電磁閥，根據(jù)各個壓力傳感器檢測到的蒸汽壓力值，通過第二比例電磁閥將總管路蒸汽閥調(diào)節(jié)到相匹配的開度。采用上述控制系統(tǒng)，控制器根據(jù)設(shè)定的目標溫度值，基于設(shè)定的控制算法控制各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的分管路蒸汽閥，利用分管路蒸汽閥的開度調(diào)整進入的蒸汽量，從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的，實現(xiàn)溫度的伺服控制，從而提高整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。在上述控制系統(tǒng)中，壓力傳感器安裝在各個反應(yīng)罐、蒸煮釜蒸汽閥的前端，用來測量各個分管道的壓力值，控制器通過各個分管道的壓力值控制總蒸汽閥門的開度，從而協(xié)調(diào)控制各個分管道的壓力值，使蒸煮釜、反應(yīng)罐在工作情況下能夠快速加熱達到預(yù)設(shè)溫度值，進一步提高整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。

圖1為現(xiàn)有餐廚垃圾處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的第一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型提供的第二種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型中的控制算法示例圖。
具體實施方式
為保證餐廚垃圾處理系統(tǒng)的安全，本實用新型提供一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，以自動控制餐廚垃圾處理過程中的溫度和蒸汽，在餐廚垃圾處理系統(tǒng)工作時，利用壓力傳感器實時監(jiān)測各個分管道上的壓力，利用溫度傳感器實時檢測各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的溫度，并選擇電磁閥控制蒸汽量，從而將蒸煮釜和反應(yīng)罐中的溫度和壓力控制在安全范圍內(nèi)。當然，根據(jù)需要，也可以僅僅根據(jù)溫度進行控制，或者僅僅根據(jù)蒸汽壓力進行控制。如圖2所示，為本實用新型提供的第一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，以實現(xiàn)對餐廚垃圾處理的溫度控制，該控制系統(tǒng)主要包括:多個溫度傳感器11，分別安裝在對餐廚垃圾進行處理的各個蒸煮釜或反應(yīng)罐上，且每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐上安裝至少一個溫度傳感器；多個分管路蒸汽閥21，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路上；分別控制一個分管路蒸汽閥的開度的多個第一比例電磁閥22 ；控制器31，分別信號連接每一個溫度傳感器和第一比例電磁閥22，根據(jù)各個溫度傳感器11檢測到的溫度值，分別通過各個第一比例電磁閥22調(diào)節(jié)相應(yīng)分管路蒸汽閥21的開度，以將每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐中的溫度和目標溫度值之間的差值控制在設(shè)定差值范圍內(nèi)。其中溫度傳感11可以安裝在相應(yīng)蒸煮釜或反應(yīng)罐的下部，一般在蒸煮釜或反應(yīng)罐的錐形部位，并采取側(cè)安裝的方式，用來測量蒸煮釜或反應(yīng)罐的下部溫度值?？刂破?1根據(jù)設(shè)定的目標溫度值，基于設(shè)定的控制算法控制各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的分管路蒸汽閥，利用分管路蒸汽閥21的開度調(diào)整進入的蒸汽量，從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的，實現(xiàn)溫度的伺服控制，從而提高整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。如圖3所示，在上述控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本實用新型提供的第二種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)還可以進一步包括:多個壓力傳感器41，分別安裝在每一個分管路蒸汽閥前端的蒸汽進氣管路中；總管路蒸汽閥51，安裝在鍋爐蒸汽出口的總管路上，所述總管路通過各個分管路蒸汽閥連通每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路；控制總管路蒸汽閥開度的第二比例電磁閥52 ；控制器31還分別信號連接每一個壓力傳感器41以及第二比例電磁閥52，根據(jù)各個壓力傳感器41檢測到的蒸汽壓力值，通過第二比例電磁閥52將總管路蒸汽閥調(diào)節(jié)到相匹配的開度。仍參見圖3所示，為顯示檢測結(jié)果，控制器31還可以連接一個顯示器61，顯示器61用于顯示各個溫度傳感器11和壓力傳感器41的檢測結(jié)果。為實現(xiàn)一鍵式啟動或關(guān)閉控制，還可以設(shè)置一個控制按鈕71，信號連接所述控制器31，實現(xiàn)對控制器31的開啟或關(guān)閉控制。上述控制系統(tǒng)中，壓力傳感器安裝在各個反應(yīng)罐、蒸煮釜蒸汽閥的前端，用來測量各個分管道的壓力值，控制器通過各個分管道的壓力值控制總蒸汽閥門的開度，從而協(xié)調(diào)控制各個分管道的壓力值，使蒸煮釜、反應(yīng)罐在工作情況下能夠快速加熱達到預(yù)設(shè)溫度值，進一步提高整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。 需要說明的是，對于各個蒸汽閥門的開度控制，也可以根據(jù)需要獨立應(yīng)用?；谏鲜隹刂葡到y(tǒng)，為使蒸煮釜或反應(yīng)罐內(nèi)的餐廚垃圾能夠快速的預(yù)熱、水解、殺菌并提取盡量多的油脂，在蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽閥門打開的情況下，須提供盡量多的飽和蒸汽，則鍋爐蒸汽出口管路上的總蒸汽閥門的開度也須進行相應(yīng)調(diào)整。各蒸煮釜和反應(yīng)罐的蒸汽閥門若有關(guān)閉的情況下，鍋爐處的總蒸汽閥為避免管道內(nèi)壓力過大，須相應(yīng)減小總蒸汽閥的開度；若多個蒸煮釜和反應(yīng)罐同時工作，為使各個蒸煮釜、反應(yīng)罐能夠迅速達到設(shè)定溫度值，須相應(yīng)增大總蒸汽閥門的開度。總蒸汽閥門能夠根據(jù)各個蒸煮釜、反應(yīng)罐分閥門打開、關(guān)閉的數(shù)量多少確定其開度的大小。下面以一個具體的控制流程進行詳細說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)自己控制需要確定所需的控制算法，并輸入控制器執(zhí)行。如圖4所示，一種控制算法的具體實現(xiàn)流程如下:1.從上位機寫入客戶需求的目標溫度值Ttl至控制器；2.在應(yīng)用項目中，為了實現(xiàn)可靠的溫度檢測及控制，系統(tǒng)安裝了溫度傳感器，控制器實時讀取溫度傳感器的溫度值T，并通過溫度顯示儀顯示實時溫度以便操作人員了解實時情況；3.計算實際溫度值與設(shè)定溫度值的差值E=Ttl-T,并將其作為PID算法的輸入變量;4.在按下按鈕運行系統(tǒng)加熱控制時，控制器內(nèi)PID (比例-積分-微分控制)閉環(huán)控制算法以溫度差值E為輸入條件，經(jīng)傳統(tǒng)PID運算后得到輸出控制電流(Ip)，打開電動執(zhí)行器的開度根據(jù)實時溫度自適應(yīng)調(diào)節(jié)(控制器讀取溫度傳感器的實時溫度值T，并計算E。當T小于目標溫度值Ttl且差值E較大時，快速調(diào)節(jié)PID值使蒸汽閥門開度較大，從而快速加熱；當差值E變小時(即實時溫度達到設(shè)定溫度±5°時)，電動執(zhí)行器慢慢的縮小開度，并保持一定的開度一段時間；當實時溫度T大于100°時，關(guān)閉閥門，停止加熱)。需要注意的是，PID控制算法的比例(P)、積分(I)及微分(D)參數(shù)需要在標準負載條件下，經(jīng)過調(diào)試確定。5.通過PLC的I/O 口輸出電流IP，控制電動執(zhí)行器的開度，電動球閥的開度與控制電流之間呈線性比例關(guān)系，其關(guān)系系數(shù)一般為恒定值或在調(diào)試時確定，從而控制蒸汽閥的開度，實現(xiàn)溫度的自動控制。 就打開相應(yīng)電動執(zhí)行器控制對應(yīng)蒸汽閥門，對蒸煮釜或反應(yīng)罐進行加熱，打開蒸汽閥門的開度能根據(jù)實時溫度自適應(yīng)的進行調(diào)節(jié)(當溫度較低時，為快速達到設(shè)定溫度值，系統(tǒng)自動將蒸汽閥門全部打開；當溫度達到設(shè)定溫度±5°時，蒸汽閥門慢慢的縮小開度，并保持一定的開度一段時間使餐廚垃圾能夠充分的預(yù)熱、水解、殺菌并提取油脂；當溫度達到100°時，系統(tǒng)自動關(guān)閉相應(yīng)電磁閥蒸汽閥門，停止對其加熱)。從而達到對蒸煮釜、反應(yīng)罐的溫度進行自動調(diào)節(jié)。以上實現(xiàn)了蒸煮釜和反應(yīng)罐的溫度自動控制。 蒸汽協(xié)調(diào)控制算法如下:1.設(shè)定壓力大小一電流輸出曲線，并將這一影響考慮到整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)中去。在只考慮單個蒸煮釜或反應(yīng)罐的情況下，其輸出量可用一個線性關(guān)系描述:Y2=kV，這里k為線性系數(shù)，V為蒸煮釜、反應(yīng)罐的分蒸汽閥門的壓力值，Y2為電流輸出量。考慮多個蒸煮釜、反應(yīng)罐同時工作的情況下:Y2= (n0/n) Y+^ (Yf -VI)+Ii1 (V，-V2)+......+kn(V，-Vn)這里，Y為總蒸汽閥門全部打開時的電流值，η為反應(yīng)罐、蒸煮釜的總個數(shù)，Iitl為工作的蒸煮釜、反應(yīng)罐個數(shù)，k1； k2,……，kn為各反應(yīng)罐、蒸煮釜蒸汽閥線性系數(shù)，V’為單個反應(yīng)罐、蒸煮釜以最快速度加熱到設(shè)定溫度的最佳壓力值，VI, V2…Vn為多個蒸煮釜、反應(yīng)罐的實際壓力值。2.通過PLC的I/O 口輸出電流Y2，通過比例電磁閥控制總管路蒸汽閥的開度，使其和各個分管路蒸汽閥的開度相匹配，最終實現(xiàn)蒸汽的協(xié)調(diào)控制。以上的溫度控制及蒸汽的協(xié)調(diào)控制，既能很好的快速加熱到設(shè)定溫度值，也能夠合理分配多個管道內(nèi)的蒸汽流量，從而保證整個餐廚垃圾處理系統(tǒng)的安全性。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 多個溫度傳感器，分別安裝在對餐廚垃圾進行處理的各個蒸煮釜或反應(yīng)罐上，且每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐上安裝至少一個溫度傳感器； 多個分管路蒸汽閥，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路上； 分別控制一個分管路蒸汽閥的開度的多個第一比例電磁閥； 控制器，分別信號連接每一個溫度傳感器和第一比例電磁閥，根據(jù)各個溫度傳感器檢測到的溫度值，分別通過各個第一比例電磁閥調(diào)節(jié)相應(yīng)分管路蒸汽閥的開度并將每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐中的溫度和目標溫度值之間的差值控制在設(shè)定差值范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 多個壓力傳感器，分別安裝在每一個分管路蒸汽閥前端的蒸汽進氣管路中； 總管路蒸汽閥，安裝在鍋爐蒸汽出口的總管路上，所述總管路通過各個分管路蒸汽閥連通每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路； 控制總管路蒸汽閥開度的第二比例電磁閥； 所述控制器還分別信號連接每一個壓力傳感器以及第二比例電磁閥，根據(jù)各個壓力傳感器檢測到的蒸汽壓力值，通過第二比例電磁閥將總管路蒸汽閥調(diào)節(jié)到相匹配的開度。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 顯示器，連接所述控制器，顯示各個溫度傳感器和壓力傳感器的檢測結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:控制按鈕，信號連接所述控制器，開啟或關(guān)閉所述控制器。
5.一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:多個壓力傳感器，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路中，且位于每一個分管路蒸汽閥的前端； 總管路蒸汽閥，安裝在鍋爐蒸汽出口的總管路上，所述總管路通過各個分管路蒸汽閥連通每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路； 控制總管路蒸汽閥開度的第二比例電磁閥； 控制器，分別信號連接每一個壓力傳感器以及第二比例電磁閥，根據(jù)各個壓力傳感器檢測到的蒸汽壓力值，通過第二比例電磁閥將總管路蒸汽閥調(diào)節(jié)到相匹配的開度。
6.如權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:顯示器，連接所述控制器，顯示各個溫度傳感器和壓力傳感器的檢測結(jié)果。
7.如權(quán)利要求5或6所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:控制按鈕，信號連接所述控制器，開啟或關(guān)閉所述控制器。
專利摘要本實用新型涉及自動控制技術(shù)，尤其涉及一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，以提高餐廚垃圾處理系統(tǒng)的工作效率。一種餐廚垃圾處理的控制系統(tǒng)，包括多個溫度傳感器，分別安裝對在對餐廚垃圾進行處理的各個蒸煮釜或反應(yīng)罐上，且每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐上安裝至少一個溫度傳感器；多個分管路蒸汽閥，分別安裝在各個蒸煮釜或反應(yīng)罐的蒸汽進氣管路上；分別控制一個分管路蒸汽閥的開度的多個第一比例電磁閥；控制器，分別信號連接每一個溫度傳感器和第一比例電磁閥，根據(jù)各個溫度傳感器檢測到的溫度值，分別通過各個第一比例電磁閥調(diào)節(jié)相應(yīng)分管路蒸汽閥的開度以將每一個蒸煮釜或反應(yīng)罐中的溫度和目標溫度值之間的差值控制在設(shè)定差值范圍內(nèi)。
文檔編號G05D27/02GK203025592SQ20132002066
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者張能耀, 羅建利, 王馨, 白雪松 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司