一、緒論1.1課題的主要研究背景餐廚垃圾，我們稱之為“泔腳水”，還有的一些人稱之為泔水、潲水，這都是人們每天的生產(chǎn)生活一日三餐等吃不完，余留下來的廚余垃圾。這些垃圾的主要成分包括未吃完的米飯、面食等主食殘留物、蔬果類、油類、未吃完的肉類，還有不可食用的骨頭等。其中又含有著大量可溶性的天然淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)之類的各種天然無機(jī)高分子化合物，也存在一些少量的礦物質(zhì)。隨著新時代信息技術(shù)的進(jìn)一步快速和發(fā)展，我國現(xiàn)代餐飲業(yè)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展和趨勢也變得迅速起來。我國現(xiàn)在的總?cè)丝诰鸵咽歉哌_(dá)約14億，對于世界來說占比達(dá)到了26%。而且因為我們中國人有著特殊的家庭飲食習(xí)慣所以每天都在不斷地產(chǎn)生著大量的廚房垃圾，在我們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的垃圾占比非常大，達(dá)到了驚人的90%。根據(jù)我國外賣APP“餓了么”發(fā)布的中國人點餐大數(shù)據(jù)來看，2018年中國人使用線上點餐軟件點餐的人數(shù)大約有3.46億人，2020外賣用戶大幅增長達(dá)到了驚人的80%，也就是說在我國幾乎有一半的人都使用過線上APP點餐。這些數(shù)據(jù)也都或許能將說明，人們生活水平日漸提高，外賣類APP會迎來越來越多新的用戶，餐飲行業(yè)和之前相比又有了飛速的發(fā)展。像海底撈，賢合莊等火鍋店已經(jīng)開到全國連鎖，隨著這些餐飲行業(yè)的發(fā)展，無論是線上還是線下，餐廳內(nèi)還是顧客手中都會產(chǎn)生很多的廚余垃圾。依據(jù)目前餐廚垃圾的處理情況可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)餐廚處理垃圾的措施不夠完善，相關(guān)的技術(shù)水平有待提高，相關(guān)的處理政策有待改進(jìn)，垃圾的生產(chǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制造和處理速度，這也是當(dāng)前社會環(huán)境需要解決的一個大難題。很多人都隨意的將餐廚垃圾進(jìn)行混合、打包、丟棄，這樣一系列的操作熟練卻不環(huán)保。他們卻不知道其中含有大量有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)在重新回收利用方面具有很高的價值，經(jīng)過適當(dāng)處理如破碎、脫水、提油等等多方面的技術(shù)，發(fā)揮這些垃圾的最大利用價值，可用作牲口家禽的飼料，亦可作為生物原料進(jìn)行重新回收利用。然而沒有處理過就作為飼料喂養(yǎng)牲口家禽，或者將殘留物中不能用的油脂等廢棄物隨意潑灑于下水道等角落處，不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還會讓一些不法分子有機(jī)可乘將這些進(jìn)行回收再用于食品的加工放在餐桌或食品添加劑中讓人體所吸收。這種做法對食品安全以及環(huán)境衛(wèi)生和生活生產(chǎn)的公共設(shè)施都會造成惡劣的影響。垃圾中的有機(jī)物和水長期存放在一起會使得細(xì)菌和病毒滋生，極其容易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，滋生出大量的蚊子還有飛蟲，能夠引起傳染病，并且迅速傳播。未曾處理過的餐廚垃圾會堵塞下水道的出口，隨著時間的推移可能會使垃圾釋放出易燃易爆等有害氣體。另外，我們清理餐廚垃圾和鍋碗瓢盆之類的東西時，經(jīng)常使用洗潔精清潔劑等餐廚洗滌用品，這些洗滌劑會使餐廚垃圾的廢水中出現(xiàn)含有多種有毒有害物質(zhì)，如汞、鉛、黃曲霉素之類的對環(huán)境再到人體進(jìn)行循環(huán)污染。由于一些小型商戶經(jīng)常低價收購或收到他人無償贈送的餐廚垃圾，去飼養(yǎng)豬等家畜便出現(xiàn)了“泔水豬”，這就讓這些有害物質(zhì)有機(jī)可乘，它們潛伏于家畜禽類的體內(nèi)，進(jìn)而通過市場流入人們的飯桌，最終被人體吸收。這些有害物質(zhì)對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有很大的影響，還有可能導(dǎo)致流行疾病的傳播，對人體危害極大，所以不及時應(yīng)對和處理這將會是人類給自己埋下的一顆隱形炸彈。城市食物垃圾產(chǎn)生的負(fù)面影響也再不斷引起社會的關(guān)注，各地紛紛出臺各項法律法規(guī)。2005年4月1日，我國第一步關(guān)于餐廚垃圾處理管理的法規(guī)在上海施行。隨之，姑蘇、蘭州、銀川、福州、重慶、石家莊等各地政府也陸續(xù)出臺各類暫行管理辦法以及征求意見稿。2010年5月國家公布有掛關(guān)開展城市餐廚廢棄物資源化利用和無害化處理的文件，這項通知主要就是針對積極開展并推進(jìn)餐廚垃圾的資源化利用，最終達(dá)到無害化處理一份工作。對于垃圾處理，常用的焚燒和填埋的處理方式都不適用于餐廚垃圾。與國內(nèi)其他建筑垃圾產(chǎn)品相比餐廚垃圾產(chǎn)品中往往含有量較高含量的垃圾水分,水分達(dá)高達(dá)的90%以上左右,如果直接與國內(nèi)城市垃圾發(fā)電廠一同投入進(jìn)行二次焚燒,餐廚垃圾發(fā)電產(chǎn)生出來的水熱值通常較國內(nèi)低,不僅二次焚燒產(chǎn)品的制造成本都很高,還常常不能及時滿足二次焚燒所發(fā)電出的水熱值要求,而且也特別是容易燃燒導(dǎo)致的垃圾產(chǎn)品因其燃燒得不夠均勻充分燃燒而易產(chǎn)生了更多的有害化學(xué)物質(zhì),污染生活環(huán)境;如若未將對其進(jìn)行無害化填埋化處理，廢棄物中殘留的水分會直接自然地通過地表和土地的成功滲透地底，對地表水和地下水進(jìn)行污染。其實大家所不知道的是餐廚垃圾含有多種有機(jī)物，它的再利用價值很高，其中的氮，磷，鈣和鉀這類微量元素都是完整的，含量不低。焚燒和填埋這兩種處理方式只會導(dǎo)致大量有機(jī)物浪費，并不能實現(xiàn)餐廚垃圾的合理回收利用，因此餐廚垃圾必須進(jìn)行單獨的處理。如（表1-1）所示的是我國餐廚廢棄物的主要分類處理方式和對比，從表格可以看出餐廚垃圾采用綜合利用法，經(jīng)過科學(xué)有效的處理之后，在減量下，雖然投資成本很大，但是占地面積卻減少了很多，這樣大大減少了餐廚垃圾的污染，垃圾產(chǎn)生的衍生品價值高，實現(xiàn)餐廚垃圾的再次利用變廢為寶。處理方式填埋處理焚燒處理綜合利用法減量化程度低高高是否產(chǎn)生污染是是低占地面積大較小小投資總額少大較大衍生品價值無較大大表1-1餐廚垃圾主要處理方式2008年12月，武漢百信環(huán)保能源科技有限公司與我校合作的研究項目“餐廚垃圾加工與處理的研究”通過了武漢市科技局組織的專家評審組技術(shù)成果鑒定會，并取得了《科學(xué)技術(shù)成果鑒定證書》登記號（WK200812016），以及相應(yīng)《科學(xué)技術(shù)成果證書》。該研究項目系統(tǒng)采用了油水自動分離、高溫生物處理、蛋白分離絮凝、烘干、微生物發(fā)酵、泔水油終端生物處理、三廢一體化處理設(shè)備等核心關(guān)鍵技術(shù)，最大程度上達(dá)到了對餐廚廢棄物廢水進(jìn)行無公害化、減量化、資源化利用和能源化處理。2010年8月，武漢百信環(huán)保能源科技有限公司對于如何處理餐廚垃圾提出了一個處理體系，那就是利用移動式接料斗對垃圾進(jìn)行初步的篩水，小行車空中調(diào)運(yùn)處理，機(jī)械化分揀，高溫均質(zhì)工藝組合，絮凝固液分離工藝，離心油水分離，將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為復(fù)合蛋白飼料、液體肥料、生物柴油、肥皂粉等高附加值的終端產(chǎn)品。本課題就是以此為研究背景，利用自動控制技術(shù)、可編程控制器，根據(jù)餐廚垃圾處理的工藝流程，按照餐廚垃圾處理的控制要求，設(shè)計與餐廚垃圾處理配套的微機(jī)自動控制系統(tǒng)。1.2餐廚垃圾處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀早在1940年左右，美國已經(jīng)開發(fā)出了家庭食物垃圾處理機(jī)。而處理原理就是使用鋒利的刀片將食物垃圾進(jìn)行打碎及再處理，過后將殘渣沖涮至下水道等處，從根本上解決人們?nèi)粘Ｌ幚聿蛷N垃圾的煩惱?，F(xiàn)在我們大部分家庭處理餐廚垃圾的方法基本都是將剩余物中的大物件比如骨肉之類的挑出來，單獨扔掉，剩下的較為小的垃圾經(jīng)過弄碎處理，在直接沖入下水道中。眾所周知，日本是一個愛吃各種煎炸食物島國，所以在上世紀(jì)60年代，日本曾出現(xiàn)過非常嚴(yán)重的“地溝油”問題，這也因此也得到了媒體的高度關(guān)注。日本政府高度重視在此之后便出臺了相關(guān)的政策。通過高價購買食物垃圾產(chǎn)生的油、轉(zhuǎn)化為生物柴油。得到另外其他的一些有關(guān)食物垃圾的法律法規(guī)的出臺，很大程度的阻止了這一現(xiàn)象的繼續(xù)發(fā)展。1997年，日本開始回收大量回收烹調(diào)食品所剩的廢油，將這些廢油生產(chǎn)加工成一種新型的柴油燃料，也就是甲基醚，為城市垃圾車和小型的城市客車提供“費”燃料，促進(jìn)循環(huán)接近發(fā)展，這也是我們可以學(xué)習(xí)的。2001年,繼日本以后實施到了《食品廢棄物循環(huán)法》中,規(guī)定了任何類型的食品餐飲行業(yè)組織都必須有相應(yīng)義務(wù)來對這些食物垃圾資源進(jìn)行處理再實現(xiàn)資源化,最好也能是在此目的基礎(chǔ)上再設(shè)法地減少一些食物垃圾資源的污染產(chǎn)生,這兩一規(guī)定可以加快中國建設(shè)成資源節(jié)約型的和無污染的生態(tài)友好環(huán)境型統(tǒng)一的社會。當(dāng)然，處理餐廚垃圾最常用方法當(dāng)然還有垃圾填埋處理法，這是一種所謂厭氧消化的處理法。這種方法很便利，不會有殘留的污染物，這種方法一般在農(nóng)村特別常見。雖然這種方法處理效果很高，但是無法回收利用，浪費了一種資源。厭氧處理：這是一種比較環(huán)保，還能二次利用的方法，不但是這種方法的成本很高。厭氧處理能夠快速生成出大量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)的沼氣，沼氣也是一種用途很寬廣的綠色能源。這種方法將來會成為垃圾處理方式的大方向。微生物垃圾處理：顧名思義，就是指通過微生物的生長及其降解活動，對居民日常食用所剩的各類餐廚垃圾進(jìn)行微生物分解轉(zhuǎn)化和再利用。大家也都知道發(fā)酵的方式主要分為固態(tài)和液態(tài)發(fā)酵這兩種。而固態(tài)發(fā)酵一般采用的是混合菌種的發(fā)酵技術(shù)，就是直接利用多個菌種混合來進(jìn)行發(fā)酵處理餐廚垃圾，耗能極低，周期也短，且具有較高的產(chǎn)率，這種方法成為了發(fā)酵的不二選擇。目前，我國很多城市已經(jīng)建有餐廚垃圾處理廠，不同的地區(qū)采用的垃圾處理方法也大不相同。1990年,在北京地塊建成一個規(guī)模在200萬噸t/d以內(nèi)的南宮大型餐廚垃圾處理廠,進(jìn)行污泥堆肥等處理工藝。而在另外有一處位于朝陽區(qū)規(guī)劃建設(shè)中400t/d左右的大型餐廚垃圾處理廠,采用的工藝是微生物發(fā)酵的處理技術(shù)工藝,而其處理設(shè)施規(guī)模也在200t左右/d的董村大型餐廚垃圾無害化處理廠所要采用的生物處理工藝技術(shù)都是采用濕式生物厭氧菌發(fā)酵。還有其他處理方式，例如寧波市打造并采用了物理生物處理技術(shù)。上海采用的是可消化郵寄垃圾生化處理器。西寧市采用韓國的飼料化處理技術(shù)。蘭州市采用德國先進(jìn)的機(jī)械生物垃圾處理技術(shù)進(jìn)行處理，用厭氧消化后產(chǎn)生的沼氣來發(fā)電，而工藝產(chǎn)生的沼氣和沼渣則是作為有機(jī)肥的產(chǎn)品處理。大體的來說，國內(nèi)外針對餐廚垃圾進(jìn)行處理研究的處理方法主要可大體分為物理生化處理法、肥料化生物處理技術(shù)、生物厭氧發(fā)酵處理技術(shù)和微生物飼料化處理技術(shù)。1.3研究目的和任務(wù)在工業(yè)控制技術(shù)中，PLC具有可靠性高、對環(huán)境要求較低的優(yōu)點，它具有很多輸入/輸出開關(guān)量點數(shù)組合，PLC的模擬量有很高的可擴(kuò)展性，能夠單獨的組成費用較低的自動控制系統(tǒng)，應(yīng)用范圍很廣。PLC最早是出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代末的美國。它出現(xiàn)的一主要技術(shù)目的可能就是用來更換繼電器,對于諸如定時計數(shù)和連續(xù)計數(shù)之類都有這樣一個順序進(jìn)行控制,并且可在此控制基礎(chǔ)上再建立更加靈活多變的程序控制系統(tǒng)。1976年以PLC為正式命名,被廣泛定義其為最后一種被用于數(shù)字過程控制上的專用電子計算機(jī)。它也可以實現(xiàn)使用可編程邏輯存儲器來存儲各種指令,執(zhí)行包括邏輯、順序、計時、計數(shù)運(yùn)算和微積分計算之類在內(nèi)的多種應(yīng)用功能,也完全可以用于通過可編程模擬器件和各種數(shù)字電子輸入與輸出接口組件去控制運(yùn)行各種工業(yè)機(jī)械操作或其它工作程序。在近幾十年中不斷地經(jīng)過沉淀改進(jìn)與創(chuàng)新發(fā)展完善后,它已經(jīng)不斷地發(fā)展完善它自身,研發(fā)設(shè)計出一套完整可靠的模擬量的閉環(huán)控制系統(tǒng)功能,同時由于網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)功能大幅度地的擴(kuò)展增強(qiáng),已發(fā)展出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的雙向串行高速的工業(yè)以太網(wǎng),因此,PLC控制技術(shù)已經(jīng)開始能夠逐漸融入應(yīng)用到更高一級層次的FCS總線(FieldControlSystem)的現(xiàn)場工業(yè)總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計中。餐廚垃圾的處理工業(yè)已經(jīng)成為了一種新型的工業(yè)，這就說明了食物垃圾處理需要與工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)行融合，從而實現(xiàn)自動化智能化處理處理這些餐廚垃圾，有效地提高垃圾處理的可靠性和實用時效性，同時達(dá)到節(jié)能、減少消耗的目的。本課題研究的目的就是將工業(yè)控制技術(shù)應(yīng)用在餐廚垃圾處理過程中，以300t/d餐廚垃圾處理工程本課題的研究背景，設(shè)計出一套餐廚垃圾加工處理的PLC自動控制系統(tǒng)，完全實現(xiàn)處理的“智能化”，有效地減少對人力物力的消耗，提高加工效率。其中硬件控制任務(wù)包括：對餐廚垃圾處理的上料皮帶，出料帶，通風(fēng)機(jī)，增壓泵，加熱器，出口閥門，卸壓閥和油脂分離機(jī)的控制要求，提出各部位的控制方案；運(yùn)用PLC控制現(xiàn)場設(shè)備的自動運(yùn)行和停止，并實現(xiàn)加熱，壓力泵等反應(yīng)器的壓力和分離機(jī)中溫度料位控制；將壓力油脂分離機(jī)等現(xiàn)場處理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及反應(yīng)器的溫度和壓力參數(shù)能夠進(jìn)行設(shè)定，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控并且掌握各個部分的數(shù)據(jù)。設(shè)備的處理過程要有具有自動、手動兩種運(yùn)行模式。自動模式運(yùn)行之下各臺設(shè)備根據(jù)處理的工序進(jìn)行啟停操作，手動運(yùn)行模式在調(diào)試或者設(shè)備出現(xiàn)故障進(jìn)行排查的時候使用。軟件設(shè)計任務(wù)包括：在西門子STEP7-MicroWIN中完成整個處理過程的PLC軟件編程，并能進(jìn)行仿真運(yùn)行。1.4研究內(nèi)容本階段課題項目要求的電子技術(shù)方面研究開發(fā)任務(wù)中主要工作應(yīng)具體包括或有包括以下的這樣的幾個最重要的方面：（1）電氣控制PLC原理及相關(guān)硬件控制系統(tǒng)研究設(shè)計。主要測試目的主要就是要為了根據(jù)現(xiàn)代信號處理測試設(shè)備技術(shù)需求,明確測定各類信號處理傳感器元件組成和標(biāo)定各種可執(zhí)行的測量信號裝置參數(shù)部件的設(shè)計實際數(shù)量,明確其測試工作范圍及要求等級和其設(shè)計實際準(zhǔn)確度及等級,確定測量各種電信號輸入或驅(qū)動裝置設(shè)備名稱型號規(guī)格(主開關(guān)和各種傳感器變送器等)總數(shù)量和主要控制信號輸出及控制測量設(shè)備元件名稱類型(接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、信號指示器等)總數(shù),并要逐個清點出各個單元主要電路輸入或輸出控制器設(shè)備參數(shù)的最準(zhǔn)確廠家名稱、型號參數(shù)規(guī)格和實際數(shù)量,最終可以準(zhǔn)確的統(tǒng)計出控制輸入的驅(qū)動PLC口點數(shù)和能直接獲取從控制單元輸入到PLC口輸出數(shù)據(jù)的輸出控制器I/O點數(shù),從而快速確定各種基本的PLC的控制單元選型,完成介紹了各種基本的電氣及PLC控制模塊單元的典型工作原理圖繪制及設(shè)計。（2）工業(yè)電氣智能控制儀表和嵌入式PLC控制器相關(guān)軟件開發(fā)。按照油脂工藝系統(tǒng)中復(fù)雜的工作流程設(shè)備布置特點和設(shè)備運(yùn)行控制及工藝要求,確定包括了反應(yīng)器上料的皮帶機(jī)和反鍋出料設(shè)備的皮帶,通風(fēng)機(jī),壓力泵加熱器,以及系統(tǒng)對各油脂分離機(jī)溫度控制和系統(tǒng)各關(guān)鍵工藝設(shè)備溫度的控制的閉環(huán)控制技術(shù)工藝方案,重點是突出了要對系統(tǒng)分別考慮對反應(yīng)器溫度、壓力泵的加熱壓力控制和系統(tǒng)對各個油脂分離機(jī)溫度控制系統(tǒng)的PID溫度控制的閉環(huán)控制溫度自動控制工藝技術(shù)方案,并嚴(yán)格要求完成溫度控制系統(tǒng)各重要操作工藝環(huán)節(jié)運(yùn)行中采用的溫度控制系統(tǒng)軟件程序進(jìn)行優(yōu)化的設(shè)計。（3）設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，利用已有軟件對餐廚垃圾處理自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，通過圖形化、動態(tài)顯示、易操作和純中文的界面，實現(xiàn)設(shè)備流程的實時監(jiān)控、參數(shù)顯示和故障點的報錯，實現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行中的記錄、查詢、等功能。監(jiān)控界面主要包括上料和出料皮帶，通風(fēng)機(jī)，壓力泵加熱器，以及油脂分離機(jī)報警消息界面和數(shù)據(jù)報表界面等。二、餐廚垃圾處理總體控制方案設(shè)計2.1PLC控制總體設(shè)計根據(jù)控制任務(wù)，將餐廚垃圾處理的整個PLC控制系統(tǒng)分為PLC制柜和MCC柜（MotorControlCenter）、現(xiàn)場控制柜等兩個部分，具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖詳見圖2-1所示。具體的電氣總設(shè)計圖詳見圖2-2所示。其中上位監(jiān)控站主要是對設(shè)備進(jìn)行一個監(jiān)控的作用，在監(jiān)控畫面中顯示生產(chǎn)流程圖，控制設(shè)備的啟動和停止，可以進(jìn)行設(shè)備的手動或者自動的管理，PLC自動控制啟停或能夠直接對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行手動的控制，并可保存運(yùn)行數(shù)據(jù)，生成運(yùn)行數(shù)據(jù)趨勢曲線，顯示報警信號。首先在上位監(jiān)控站配備一臺UPS電源，這樣就可以保證在系統(tǒng)緊急斷電時能運(yùn)行1小時以上。PLC應(yīng)用在現(xiàn)場控制柜里完成了現(xiàn)場控制開關(guān)量數(shù)據(jù)和控制模擬量信號數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集分析和實時控制，都是直接由一個PLC控制器CPU、電源模塊和一個相應(yīng)功能的可編程DI，DO，AI，AO模塊組成，使得參數(shù)擴(kuò)充和遠(yuǎn)程操作與執(zhí)行管理變得更為高效便捷，再同樣的裝備一臺UPS電源，同樣是可以保證在系統(tǒng)緊急斷電時能運(yùn)行1小時以上。現(xiàn)場控制柜通常用類似于現(xiàn)場控制系統(tǒng)的手動按鈕操作，以便控制系統(tǒng)可以通過直接按鈕驅(qū)動整個現(xiàn)場MCC柜。MCC柜系統(tǒng)中主要安放如空氣開關(guān)、交流接觸器之類的常用低壓電器，控制柜主機(jī)和控制系統(tǒng)PLC則通過MCC系統(tǒng)控制現(xiàn)場的設(shè)備和運(yùn)行。圖2-1控制系統(tǒng)示意圖圖2-2電氣總設(shè)計圖在一般工作情況下，用于系統(tǒng)安裝或調(diào)試時或現(xiàn)場PLC有故障時設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)急控制系統(tǒng)使用。根據(jù)對處理過程的分析，將PLC控制系統(tǒng)分為進(jìn)、出料、風(fēng)機(jī)通風(fēng)、壓泵升降、給料液位和下料液位限制、分油機(jī)出料閥等五個環(huán)節(jié)。設(shè)備控制流程圖如圖2-4所示。油脂分離機(jī)控制流程圖如圖2-5所示。在PLC控制柜中完成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)采集和電氣設(shè)備的直接控制。PLC通過數(shù)字輸入模塊采集現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，將設(shè)備開關(guān)量轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制信號，并輸入PLC的CPU，數(shù)字輸出模塊控制設(shè)備的自動順序啟動和停止，滿足設(shè)備運(yùn)行時的保護(hù)聯(lián)鎖要求。PLC通過模擬量輸入模塊采集溫度和壓力信號，將傳感器或變送器的信號轉(zhuǎn)換成多位二進(jìn)制信號輸入CPU，通過模擬量輸出模塊控制反應(yīng)器實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，并通過數(shù)字輸出控制壓力泵，實現(xiàn)分離機(jī)的壓力PID調(diào)節(jié)。同時，PLC將控制狀態(tài)上傳到上位機(jī)監(jiān)控站，并實時顯示在人機(jī)界面上。圖2-3電氣控制柜結(jié)構(gòu)圖圖2-4電動機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖圖2-5油脂分離機(jī)壓力流量控制單元的結(jié)構(gòu)流程圖整個流量控制系統(tǒng)設(shè)計所用到的全部硬件電路組成包括：監(jiān)控，PL控制器的CPU主控芯片模塊及I/O控制電源模塊和UPS供電的電源控制器；MCC控制柜的各種空氣式自動開關(guān)，接觸器、熱繼電器、延時繼電器、隔離空氣式手動開關(guān)、熔斷器模塊等開關(guān)；各現(xiàn)場自動化控制柜配電設(shè)備所用的各式手動控制開關(guān)、按鈕、指示燈裝置等電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)品；各現(xiàn)場自動化配電控制系統(tǒng)設(shè)備上使用配套的各種小型電動調(diào)節(jié)閥、溫度傳感器、壓力變送器、失速開關(guān)等。軟件內(nèi)容包括：上位人機(jī)的操作系統(tǒng)采用的MicrosoftWindowsXP；采用西門子公司的STEP7-Micro/WIN對PLC控制器軟件編程。當(dāng)餐廚垃圾全部運(yùn)送過來，準(zhǔn)備妥當(dāng)，垃圾車將餐廚垃圾倒在上料傳送帶上，傳送帶通過震動將餐廚垃圾運(yùn)送到油脂分離機(jī)中。當(dāng)油脂分離機(jī)中的垃圾達(dá)到分離機(jī)的上限時，傳送帶停止輸送垃圾。油脂分離機(jī)閘門關(guān)閉，對其中的垃圾進(jìn)行加壓加熱處理。加熱過程中，如果分離機(jī)中的溫度過高，則通風(fēng)機(jī)開啟，對其進(jìn)行空氣流通降溫處理。如是溫度過低則進(jìn)行加溫，使溫度穩(wěn)定在一個范圍之中。油脂分離過程中增壓泵也在實時檢測，壓力過大時卸壓閥開啟，對分離機(jī)進(jìn)行一個降壓處理，當(dāng)壓力達(dá)到執(zhí)行值，卸壓閥關(guān)閉。油脂脫離機(jī)中垃圾處理完畢后，分離機(jī)的出口閥開啟將分離過后剩余垃圾通過出料帶排出，此后可以進(jìn)行垃圾的下一步資源合理利用。2.2網(wǎng)絡(luò)通信S7-200是一款小型可編程控制器，一般適用于各個行業(yè)或者場所的自動化檢測、監(jiān)控和控制。它擁有一系列強(qiáng)大的功能，無論是單機(jī)獨立運(yùn)行還是聯(lián)網(wǎng)操作，都能夠使其能夠展示出復(fù)雜的控制功能。因此，該系列具有非常高的性價比。這個系列的控制器主要有以下這幾個方面的表現(xiàn)尤為突出：（1）提供非常靈活豐富的指令集。（2）系統(tǒng)可靠性高。（3）用戶可以很容易就掌握。（4）用戶操作更為方便。（5）豐富可靠的內(nèi)置與集成的功能。（6）實時功能。（7）有較強(qiáng)可靠的溝通協(xié)調(diào)能力。（8）具有豐富實用的擴(kuò)展應(yīng)用模塊。S7-200可以進(jìn)一步展示了它應(yīng)用在分布式工業(yè)自動化控制系統(tǒng)平臺中的更強(qiáng)大的功能,可提供出四種不同基本型號的八個CPU。應(yīng)用范圍的擴(kuò)展范圍基本上也是從一個系統(tǒng)簡單地手動檢測控制逐漸發(fā)展擴(kuò)大到了一個較復(fù)雜的系統(tǒng)上的全面地自動檢測及控制。S7-200系列的智能控制器的使用領(lǐng)域的應(yīng)用范圍實際上還顯得比較的之和廣泛,無論其在是與和工業(yè)自動制造過程自動化檢測與分析技術(shù)和環(huán)境智能分析控制測量技術(shù)直接相關(guān)聯(lián)的幾乎所有的工業(yè)智能控制應(yīng)用領(lǐng)域和其他各種先進(jìn)民用設(shè)備控制系統(tǒng)領(lǐng)域,還是在其它包括在各種先進(jìn)大型數(shù)控機(jī)床、電力儀表等各類民用環(huán)境監(jiān)控自動化設(shè)施、環(huán)保設(shè)備控制系統(tǒng)領(lǐng)域等等諸多應(yīng)用的領(lǐng)域上都是已經(jīng)可以提供很和廣泛的現(xiàn)場安裝使用。集成了24V的負(fù)載控制電源:可實現(xiàn)通過電源直接從供電點連接負(fù)載到負(fù)載傳感器上和負(fù)載變送器上的(執(zhí)行器)供電。CPU221/222分別能輸出電壓180mA,CPU224、CPU224xp、CPU226分別也能夠輸出最大電流達(dá)到280400mA。它也均都可以很廣泛地被用作負(fù)載的控制電源。不同電壓類型下的電源設(shè)備的電壓類型:CPU221和~226,具有三種不同的頻率下的電源電壓以及輸入電源和輸出負(fù)載各自控制下的電壓。本機(jī)型數(shù)字量的輸入點/輸出點：（1）CPU221具有多達(dá)至少6個輸入點和4個輸出點，CPU222至少有8個輸入點和6個輸出點，CPU224至少具有14個輸入點和10個輸出點，CPU224XP至少具有14個輸入點和10個輸出點，CPU226至少有24個輸入點和16個輸出點。本機(jī)型模擬量輸入點/輸出點：（2）CPU224XP具有2個模擬數(shù)字輸入點，1個數(shù)字模擬輸出點。（3）中斷輸入。（4）允許系統(tǒng)能夠以一個極快的運(yùn)轉(zhuǎn)速度連續(xù)對過程信號中的上升與減沿的過程變化作出一次連續(xù)響應(yīng)。（5）高速計數(shù)器。（6）CPU221/222。可以提供至少4個高速計數(shù)器的輸入頻（30KHz），可編程并可同時具有復(fù)位和計數(shù)器輸入，2個能各自獨立完成工作任務(wù)的高速計數(shù)器輸入端也均可同時作加、減計數(shù)，可用于連接一個至兩個相位差值為90°的A/B相增量編碼器。CPU224/224XP/226。6個高速時鐘計數(shù)器單元（30KHz）所組成，具有和CPU221/222相同工作頻率上的高速時鐘功能。CPU222/224/224XP/226?？蓪崿F(xiàn)十分簡單方便且快速高效地同時用數(shù)字量解擴(kuò)和數(shù)字模擬量解擴(kuò)展這兩種擴(kuò)展模塊來對系統(tǒng)進(jìn)行高速擴(kuò)展?？呻S時通過使用數(shù)字仿真器模塊(選件)來直接的對用戶本機(jī)輸入的輸入信號參數(shù)進(jìn)行實時數(shù)字的仿真,用于快速地調(diào)試用戶程序。西門子S7-200系列支持多種通信協(xié)議，包括通用協(xié)議和特定協(xié)議。通用協(xié)議通常會采用以太網(wǎng)協(xié)議來進(jìn)行，具體協(xié)議包括PPI、MPI、PROFIBUS-DP、USS和自由端口通信。PPI、MPI協(xié)議和PROFIBUS-DP協(xié)議都是一個基于字符的串行異步通信的協(xié)議，具有8位數(shù)據(jù)、奇偶校驗和一站式位。PPI也是一種串行主從式通信協(xié)議，主要可以用于S7-200smart的編程、S7-200smart之間的串行通信以及與HMI產(chǎn)品上的異步通信。它完全可以實現(xiàn)通過PC/PPI電纜、通信卡或雙芯屏蔽的雙絞線聯(lián)網(wǎng)。支持的波特率為9.6kb/s、19.2kb/s和187.5kb/s。MPI可以是主-主通信，也可以是主從通信。主要用于連接S7-300/400CPU處理器與S7-200系列智能通訊產(chǎn)品之間使用的網(wǎng)絡(luò)?；緟?shù)支持的波特率為19.2kb/s以及187.5kb/s。PROFIBUS-DP的現(xiàn)場總線協(xié)議通常特別適用于實現(xiàn)集中式和半分布式的基于I/O系統(tǒng)的超高速現(xiàn)場通信。CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM都可以通過EM277PROFIBUS-DP擴(kuò)展模塊來實現(xiàn)PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線協(xié)議。PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)是完全根據(jù)ISO7498的國際標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計理論基礎(chǔ)，以建立一個開放式的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的OSI協(xié)議模擬(OpenSystemmInterconnection)來設(shè)計作為一個描述和其主要技術(shù)參考模型的。該模型共有七層，每一層模型中的系統(tǒng)功能和使用路徑又有所不同，第一層即是數(shù)據(jù)物理層，第二層是數(shù)據(jù)鏈路層，第三層到第六層都將不直接帶入系統(tǒng)內(nèi)部使用，第七層則是數(shù)據(jù)應(yīng)用層。PROFIBUS-DP首先定義了第一層和第二層主要功能和系統(tǒng)以及系統(tǒng)用戶界面，其中又嚴(yán)格規(guī)定了所有的用戶、系統(tǒng)設(shè)備和其他不同類型的設(shè)備中均可以直接被系統(tǒng)調(diào)用檢測到的各種應(yīng)用程序功能。并詳細(xì)深入的介紹說明各種設(shè)備類型上的基于PROFIBUS-DP設(shè)備模型的設(shè)備行為。S7-200SMART只能作為DP從站，一般情況下，S7-300用作DP主站來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，波特率可為9.6kb/s至12Mb/s。USS協(xié)議是西門子傳輸產(chǎn)品的通信協(xié)議，最多可連接一個主站和30個傳輸設(shè)備作為從站。每個傳輸設(shè)備都有一個從站編號，主站通過從站編號識別從站。自由口通信方式是在西門子的S7-200smart/300系列可編程控制PLC模塊之間通訊的一種其中的一種比較特殊的通信協(xié)議接口方式。在此通訊模式條件下,用戶也就可以自行定義通信的接口協(xié)議?；九渲脜?shù)通過預(yù)先設(shè)置了一個特殊類型的內(nèi)存字節(jié)smb30(端口0)或內(nèi)存字節(jié)smb130(端口1),允許計算機(jī)以一種自由的通信的端口模式來實現(xiàn)通過接受指令中斷、發(fā)送命令中斷、字符命令中斷、發(fā)送指令中斷和接受指令中斷等來進(jìn)行操作和自由地通信計算機(jī)的端口。只有當(dāng)僅只有當(dāng)只有一個CPU自由端口工作處于RUN模式時,才能保證繼續(xù)地使用這個通信自由端口模式。當(dāng)其它CPU端口工作又處于停止模式時,通信自由端口便會強(qiáng)制停止其通信,通信模式則可自動強(qiáng)制地被轉(zhuǎn)換成PPI協(xié)議模式,從而這就等于保證地完成實現(xiàn)了可使用編程和控制運(yùn)算軟件而直接能對可編程邏輯控制器進(jìn)行編程修改操作和進(jìn)行控制運(yùn)算編程的功能。在本控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)通信包括PLC與現(xiàn)場設(shè)備的通信、PLC和可編程設(shè)備的通信，其中編程設(shè)備是臺式機(jī)PC。PC中的編程設(shè)備STEP7-Micro/WIN通過PC/PPI電纜進(jìn)行RS232/485信號轉(zhuǎn)換，采用PPI協(xié)議通信，完成S7-200SMART的編程、監(jiān)控等操作，S7-200SMART作為從站響應(yīng)主站的通信請求，主站讀寫S7-200SMART中的數(shù)據(jù)。PLC通過屏蔽雙絞線與現(xiàn)場設(shè)備連接。其他現(xiàn)場傳輸信號為4~20mA或0~24VDC。網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)圖如圖2-6所示。PC/PPI電纜可與三星S7-200和SMART內(nèi)部集成的通信口直接相連,通信口均為一個9位針形D型口的標(biāo)準(zhǔn)RS-串行485串行接口,符合歐盟歐洲標(biāo)準(zhǔn)以及EN50170標(biāo)準(zhǔn)中的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn),外形如圖2-6。PC/PPI電纜從所提供連接端口的接口板上提供的DIP開關(guān)信號中被選擇出來的波特率位數(shù)應(yīng)保持至少要與編程軟件中所已經(jīng)設(shè)置好的波特率位一致。4號開關(guān)還可用來進(jìn)行重新選擇設(shè)置的波特率位數(shù)。5號開關(guān)則可用來進(jìn)行分別選擇設(shè)置的RS-串行232口模式和0數(shù)據(jù)通信終端設(shè)備口(DCE)口模式,1:數(shù)據(jù)終端設(shè)備口(DTE)口模式。未調(diào)用調(diào)制和解調(diào)器時的4號開關(guān)和5號開關(guān)電壓均應(yīng)自動被重新設(shè)定為0。如圖2-7所示。圖2-6網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)圖圖2-7通信口外形圖三、電氣控制PLC及其硬件配置設(shè)計3.1PLC及其擴(kuò)展模塊的選型PLC微處理器接口及其環(huán)境控制擴(kuò)展應(yīng)用模塊的選型設(shè)計和選型PLC或單片機(jī)是作為主要用于實現(xiàn)工業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)自動化的新一代高級集成專用控制工業(yè)計算機(jī),能夠保障長期應(yīng)用在某些具有特定復(fù)雜動態(tài)控制和環(huán)境系統(tǒng)中的各類現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)能現(xiàn)場長期安全高效穩(wěn)定地高效和可靠地安全運(yùn)行地開展正常工作。目前,主要使用的品牌型號主要有:西門子,三菱,富士,施耐德,和記利時等。西門子的產(chǎn)品強(qiáng)大且易調(diào)用的功能、靈活與簡便的編程處理能力和系統(tǒng)極的高安全可靠性而已在當(dāng)今世界工業(yè)生產(chǎn)線設(shè)計上已經(jīng)廣泛且得到了很是廣泛的應(yīng)用實際應(yīng)用。這主要與它豐富的信息處理指令系統(tǒng)和存儲信息的內(nèi)部設(shè)備有關(guān)。它每秒有可能幾十條程序或每秒數(shù)百條邏輯指令,可以直接處理出各種基本邏輯問題分析和直接計算得出各種邏輯數(shù)據(jù)。任何一款普通臺式計算機(jī)都沒有能做到,它自己也很少能做到。它的各種內(nèi)部邏輯設(shè)備,即計算機(jī)內(nèi)存結(jié)構(gòu)中的各個數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)區(qū)域,具有各種容量類型的和超大容量。I/O繼電器可用于同時存儲多個輸入命令和多條輸出數(shù)據(jù)信息,范圍能從每秒數(shù)十字節(jié)或每分鐘數(shù)百字節(jié)到數(shù)千、數(shù)十字甚至多達(dá)數(shù)萬。這又意味著為什么它就可以自動轉(zhuǎn)換成如此之多I/O點之間的各種輸入數(shù)據(jù)和各種輸出狀態(tài)信息,并自動控制出如此之大的控制規(guī)模。用一臺PLC直接實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制都是非常簡單方便可行的。這一點是因為:首先一臺PLC中控制輸入輸出邏輯連接的硬件建立都是基于一個程序,用一個程序可以代替很多硬件進(jìn)行接線。編程比接線更方便,更改接線程序又比手工更改程序接線程序更方便。其次,PLC中的各類硬件設(shè)備高度地集成,并基本上已經(jīng)能夠集成使用到其它各種小型化功能模塊控制化系統(tǒng)中。此外,這些系統(tǒng)模塊也相互的匹配,實現(xiàn)成了高度系列化產(chǎn)品和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。許多專業(yè)PLC系統(tǒng)制造商都已經(jīng)有大量現(xiàn)貨的供應(yīng),可以很快在國內(nèi)外市場上被買到。因此,它支持的各種硬件系統(tǒng)的配置和系統(tǒng)構(gòu)建方式也就非常地方便,可具體分為S7-200SMART、S7-300、S7-400以及微型LOGO!它的四個系列其中LOGO!適用于由最大信號24點輸入到最小16點信號輸出之間的各種微型繼電器和控制的場合S7-200SMART主要適用于各種小型設(shè)備的實時監(jiān)測、監(jiān)控及控制的工業(yè)自動化和控制自動化系統(tǒng),在本產(chǎn)品設(shè)計系列中因為其所需的控制的I/O點通道和模擬點通道數(shù)目并都不是那么很多以下為S7-200SMART型產(chǎn)品的具體規(guī)格表。表3-1為三星S7-200SMART規(guī)格參數(shù)表特性參數(shù)。如表3-1所示。表3-1S7-200SMART規(guī)格表特性CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226CN程序存儲區(qū)字節(jié)409640968192819216384數(shù)據(jù)存儲區(qū)字節(jié)204820485120512010240掉電保持時間/h5050190190190本機(jī)I/O6入/4出8入/6出14入/10出14入/10出24入/16出擴(kuò)展模塊數(shù)量02777高速計數(shù)器單相/kHz30（4路）30（4路）30（6路）30（6路）30（6路）雙相/kHz20（2路）20（2路）20（4路）20（4路）20（4路）實時時鐘配時中卡配時中卡內(nèi)置內(nèi)置內(nèi)置通訊口1RS-4851RS-4851RS-4852RS-4852RS-485浮點數(shù)運(yùn)算有I/O映像區(qū)256（128入/128出）3.2控制系統(tǒng)的I/O地址分配系統(tǒng)的I/O分配表大致如下。如表3-2所示。表3-2控制系統(tǒng)I/O分配表輸入按鈕SB1I0.0啟動按鈕SB2I0.1停止急停SB3I0.2急停檢測B1I0.3進(jìn)口密封檢測料位SQ1I0.4上料位料位SQ2I0.5下料位按鈕SB4I0.6通風(fēng)泵手動按鈕SB5I0.7增壓泵手動按鈕SB6I1.0上料振動手動按鈕SB7I1.1出料皮帶手動按鈕SB8I1.2加熱器手動按鈕SB9I1.3油脂分離器手動按鈕SB10I1.4進(jìn)口密封手動按鈕SB11I1.5出口閘門手動按鈕SB12I1.6泄壓閥手動旋鈕SA1I1.7手自動輸出接觸器KM1Q0.0通風(fēng)泵接觸器KM2Q0.1增壓泵接觸器KM3Q0.2上料振動接觸器KM4Q0.3出料皮帶接觸器KM5Q0.4加熱器接觸器KM6Q0.5油脂分離器電磁閥YV1Q0.6進(jìn)口密封電磁閥YV2Q0.7出口閘門電磁閥YV3Q1.0泄壓閥指示燈HL1Q1.1運(yùn)行指示Q1.2Q1.33.3電氣控制原理圖3.3.1主電路圖：下圖為系統(tǒng)電路圖。如圖3-1所示。這個系統(tǒng)電氣原理圖，用的是CAD畫圖軟件進(jìn)行繪制的。此前在我們學(xué)校學(xué)習(xí)中，曾經(jīng)有過關(guān)于CAD軟件繪制電氣圖還有機(jī)械圖的實訓(xùn)。因此對此軟件較為熟悉，能夠運(yùn)用此軟件進(jìn)行一些較為簡單圖紙的繪制。本次研究的系統(tǒng)電氣原理圖還有PLC接線圖，都是運(yùn)用此軟件進(jìn)行繪制，然后導(dǎo)出一份PDF文件。圖3-1系統(tǒng)主電路圖本系統(tǒng)中包含有通風(fēng)機(jī)：給油脂脫離機(jī)中通風(fēng)，防止機(jī)械在工作時溫度過高而引起故障。增壓泵：在脫離機(jī)工作過程中給設(shè)備進(jìn)行增壓或者減壓的處理.上料震動：餐廚垃圾在容器里通過震動來實現(xiàn)到分離機(jī)的過程。出料皮帶：當(dāng)脫離機(jī)完成油脂脫離之后，通過出料皮帶送達(dá)到指定位置。加熱器對整個過程實行加熱。此保護(hù)控制電路原理上運(yùn)用涉及到了多個入熱式保護(hù)熱繼電器,而在這些入熱保護(hù)繼電器零件之間連接的其基本電路工作原理即都是依靠由電流通過這些入熱式繼電器元件上流過的電流而所產(chǎn)生的熱量,使其中兩個分別有由兩種完全不同溫度的膨脹溫度系數(shù)而組成的雙金屬片發(fā)生形,當(dāng)其溫度變形的系數(shù)達(dá)到了某一定值的程度時候它也就只能夠用來推動保護(hù)電機(jī)的連桿運(yùn)動,使其保護(hù)和控制電動機(jī)的保護(hù)電路完全斷開,作為串聯(lián)整個牽引電動機(jī)回路間的電流短路與過載的短路電流保護(hù)或隔離電路元件。QF(空氣開關(guān))又名空氣斷路器,是現(xiàn)代機(jī)械式電子斷路器類型中的其中一種。是指的一種電子開關(guān)只要它是控制電路系統(tǒng)運(yùn)行中只要輸入的電流信號突然增大超過輸入電源系統(tǒng)額定輸入的最大電流范圍內(nèi)就會產(chǎn)生立即和自動地產(chǎn)生斷開輸出電流保護(hù)的一種保護(hù)開關(guān)?？諝忾_關(guān)同時也是一個在超低壓配電網(wǎng)統(tǒng)設(shè)計和與其它復(fù)雜電氣傳動系統(tǒng)結(jié)合使用實踐中非常和特別地重要的一種保護(hù)開關(guān)電器。它是基本上是集成起了各種電子控制開關(guān)裝置的和它具有的多種特殊的電子保護(hù)控制電路功能。除了通常用于完成保護(hù)觸點的保護(hù)和保護(hù)分段電流的保護(hù)電路作用外,還常常用于可以獨立完成保護(hù)電路或與其它獨立電氣設(shè)備系統(tǒng)共用的保護(hù)短路、嚴(yán)重過電壓保護(hù)過載保護(hù)放電保護(hù)和過載保護(hù)的欠流變壓。同時,它又通常同時也幾乎都有可用于實現(xiàn)對功率不甚穩(wěn)定且經(jīng)常要頻繁重新啟動電路的負(fù)載電機(jī)等負(fù)載的短路過載電流保護(hù)作用。3.3.2PLC接線圖下圖為此系統(tǒng)的PLC接線圖。如圖3-2所示。圖3-2PLC接線圖因為接觸器線圈一般不直接連接到PLC上所以做了如圖3-3所示的部分修改。圖3-3PLC接線圖修改部分四、電氣控制PLC軟件設(shè)計4.1MicroWIN軟件介紹STEP7-Micro/WIN編程軟件是專為S7-200SMART系列可編程序控制器研制并開發(fā)的應(yīng)用軟件，它的編程操作簡單、擴(kuò)展功能全面等優(yōu)點。主要用于開發(fā)用戶程序，達(dá)到實時監(jiān)控用戶程序執(zhí)行狀態(tài)的一種軟件。STEP7-Micro/WIN的基本功能是幫助用戶完成開發(fā)應(yīng)用程序的任務(wù)，如創(chuàng)建用戶程序，在離線模式下修改和編輯原始用戶程序。當(dāng)然，它的功能還不止于此，還有一些工具性功能，如文檔管理和用戶程序加密；還可直接用軟件設(shè)置PLC工作方式，參數(shù)和運(yùn)行監(jiān)控等。啟動STEP7-Micro/WIN編程軟件后，其主界面外觀如圖4-1所示。圖4-1STEP7-Micro/WIN主界面圖4.2PLC程序設(shè)計與分析這兩段程序為自動模式，按下啟動按鈕后震動機(jī)開，油脂脫離機(jī)開，達(dá)到上料位置是便停止進(jìn)料。先關(guān)閉震動器，震動器延時五秒后復(fù)位，延時五秒鐘后油脂分離器關(guān)閉，進(jìn)行密封，并且進(jìn)行密封檢測。關(guān)閉密封口后，開始自動計時，進(jìn)行發(fā)酵。當(dāng)處理餐廚垃圾過程中，系統(tǒng)自動檢測溫度。若是溫度較高便自動開啟通風(fēng)機(jī)，使空氣進(jìn)入對設(shè)備進(jìn)行降溫處理。若是溫度較低小于標(biāo)準(zhǔn)值，系統(tǒng)開始實行自動加熱管理。與前程序段思路相同，當(dāng)餐廚垃圾處理過程中壓力過高，系統(tǒng)自動實行卸壓操作，當(dāng)壓力過高時，便開始加壓。加壓與卸壓都可循環(huán)加和卸，直到壓力達(dá)到系統(tǒng)進(jìn)行處理的值停止。當(dāng)系統(tǒng)檢測到餐廚垃圾處理完成后，自動停止，并對密封口進(jìn)行檢測。同時下料皮帶傳送也開啟，延時三秒后系統(tǒng)開啟閘門，油脂脫離后的物品便會隨著皮帶傳送出來，當(dāng)系統(tǒng)出料達(dá)到油脂脫離機(jī)的下限位時，延時10秒皮帶停止運(yùn)行，并打開密封蓋?；氐降谝粋€步驟，進(jìn)行往復(fù)運(yùn)作。4.3程序的仿真調(diào)試在程序完成之后一般會對我們所編寫的程序進(jìn)行調(diào)試來測驗程序的可用性，分析或者查找程序中的錯誤。本次調(diào)試的軟件為西門子S7-200仿真軟件中文版。它是一款非常方便的仿真軟件，通過這個軟件我們可以對所編寫的PLC程序進(jìn)行測試，它能夠用于多種行業(yè)的檢測，