CN108227597A - 船用餐厨垃圾处理装置的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统和控制方法，该控制系统包括：CPU模块、触摸屏、开关量输入模块、与开关量输入模块连接的第一装置监测部分、开关量输出模块、与开关量输出模块连接的装置控制部分、与开关量输出模块连接的用于报警的蜂鸣器、模拟量输入模块及与模拟量输入模块连接的第二装置监测部分；所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块及触摸屏分别与CPU模块连接。本发明通过模块化设计，线路简化、使用灵活、性能稳定、可靠性高。在通用性方面，适用于各种类型的餐厨垃圾处理装置。通过触摸屏人机交互界面，可以实现一键启动，实现全自动控制，具有使用方便，操作简单，安全可靠等特点。

Description

船用餐厨垃圾处理装置的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及船用餐厨垃圾处理技术领域，具体涉及一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统和控制方法。

背景技术

随着人类海洋环保意识的日益增强、以及国际海事组织(IMO)海洋环保法规的日趋严格，世界各国都制订了与之相适应的海洋环境保护法规，并对航行在本国领海内的各类船舶处理排放污染物的情况进行监管，以保护海洋环境。餐厨垃圾处理装置，是根据舰船上餐厨垃圾特点进行处理的高科技环保装置。在不允许排放餐厨垃圾的海域，可利用该装置的微波杀菌、干燥功能将粉碎脱水后的垃圾残渣进行烘干处理，烘干过程中产生的蒸汽由风机排出舷外。处理后的垃圾重量可减少70％～80％，体积可缩小70％～80％，在常温下，干燥后的垃圾残渣可储存30天以上，不会腐烂或产生异味。

如图1所示，现有的船用餐厨垃圾处理装置主要由脱水机、粉碎机、烘干机、循环冷却系统等组成，其工作原理是先采用粉碎机上的粉碎刀具把餐厨垃圾粉碎成25mm以下；粉碎后的餐厨垃圾靠自重落入高速离心旋转的脱水机；通过离心力的作用，液体被分离出去并通过管路排出，固体餐厨垃圾则被甩到烘干机里面，然后通过烘干机的微波腔体内的磁控管进行加热烘干，烘干后达到长期储存目的。循环冷却系统主要包括冷却油泵、热交换器和风机，作用是使烘干机的升温速度更加平缓。海水(冷却水)经冷却水管路通过热交换器冷却油箱里的油，进而用冷却油泵通过冷却油管路输送油来冷却烘干机，使烘干机的温度上升的不至于过快。脱水机和粉碎机分别由脱水电机和粉碎电机驱动，同时分别设置有搅拌装置，并由搅拌电机驱动，作用是防止物料堆积，使其分布均匀。

目前对上述船用餐厨垃圾处理装置的操作往往是各装置单独的进行手动操作，不仅操作繁琐，而且安全可靠性低。

发明内容

本发明的目的是提供一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统和控制方法，以解决上述现有技术的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其包括：CPU模块、触摸屏、开关量输入模块、与开关量输入模块连接的第一装置监测部分、开关量输出模块、与开关量输出模块连接的装置控制部分、与开关量输出模块连接的用于报警的蜂鸣器、模拟量输入模块及与模拟量输入模块连接的第二装置监测部分；所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块及触摸屏分别与CPU模块连接；所述第一装置监测部分包括设置在粉碎刀具上的光电接近开关；所述第二装置监测部分包括设置在烘干机内用于检测物料温度的物料温度传感器；所述装置控制部分包括粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块、搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块、风机控制模块及磁控管控制模块。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其中，所述第一装置监测部分还包括设置在冷却水管路上的冷却水流量传感器。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其中，所述第一装置监测部分还包括设置在粉碎电机上的粉碎电机过载监测模块、设置在脱水电机上的脱水电机过载监测模块、设置在搅拌电机上的搅拌电机过载监测模块、设置在冷却油泵上的冷却油泵过载监测模块及设置在风机上的风机过载监测模块；所述第二装置监测部分还包括设置在磁控管上的电流监测模块。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其中，所述第一装置监测部分还包括设置在烘干机内微波腔体门上的微动开关和设置在冷却油管路上的冷却油温度开关。

本发明还提供了一种船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其包括以下步骤：

步骤1：通过触摸屏预先设定风机启动温度和烘干停止温度，并发送至CPU模块；

步骤2：通过触摸屏向CPU模块发送粉碎脱水启动指令，CPU模块进而向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送启动运行指令；

步骤3：CPU模块接收光电接近开关发出的监测信号，当1秒内光电接近开关计数小于2时，CPU模块向粉碎电机控制模块发送控制电机正反转反复切换的指令；当1秒内光电接近开关计数大于2时，CPU模块向粉碎电机控制模块发送控制电机正转的指令；

步骤4：通过触摸屏向CPU模块发送粉碎脱水停止指令，CPU模块进而向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送停止运行指令，完成粉碎脱水；

步骤5：粉碎脱水结束后，通过触摸屏向CPU模块发送烘干指令，CPU模块进而向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块及磁控管控制模块发送启动运行指令；

步骤6：物料温度传感器检测物料温度信号并发送至CPU模块，当物料温度大于风机启动温度时，CPU模块向风机控制模块发送启动运行指令；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块、风机控制模块及磁控管控制模块发送停止运行指令，完成烘干。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其中，通过触摸屏预先设定冷却水流量设定值，并发送至CPU模块；当冷却水流量传感器所检测到的冷却水流量低于冷却水流量设定值时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其中，当CPU模块接收到粉碎电机过载监测模块、脱水电机过载监测模块、搅拌电机过载监测模块、冷却油泵过载监测模块或风机过载监测模块发出的过载信号时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其中，当CPU模块接收到电流监测模块发出的电流信号异常时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其中，当CPU模块接收到微动开关或冷却油温度开关发出的开关量信号时，CPU模块向磁控管控制模块发送停止运行指令。

上述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其中，当CPU模块接收到粉碎脱水启动指令时，先延时T1后再向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送启动运行指令，以对物料进行自然滤水；当CPU模块接收到粉碎脱水停止指令时，先延时T2后再向脱水电机控制模块发送停止运行指令，以充分对物料脱水；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块延时T3后再向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块及风机控制模块发送停止运行指令，以充分冷却烘干机。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过模块化设计，线路简化、使用灵活、性能稳定、可靠性高；所有状态都可以方便地、直观地在触摸屏上监视和操作，使用简单。在通用性方面，适用于各种类型的餐厨垃圾处理装置。通过触摸屏人机交互界面，可以实现一键启动，实现全自动控制，具有使用方便，操作简单，安全可靠等特点。

附图说明

图1为船用餐厨垃圾处理装置的工作原理示意图；

图2为本发明船用餐厨垃圾处理装置的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

如图2所示，本发明提供了一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其包括：CPU模块1、触摸屏2、开关量输入模块3、与开关量输入模块3连接的第一装置监测部分、开关量输出模块4、与开关量输出模块4连接的装置控制部分、与开关量输出模块4连接的用于报警的蜂鸣器71、模拟量输入模块5及与模拟量输入模块5连接的第二装置监测部分；所述开关量输入模块3、开关量输出模块4、模拟量输入模块5及触摸屏2分别与CPU模块1连接；所述第一装置监测部分把监测到的开关量信号通过开关量输入模块3传送至CPU模块1；所述第二装置监测部分把监测到的模拟量信号通过模拟量输入模块5传送至CPU模块1；所述CPU模块通过开关量输出模块4向装置控制部分和蜂鸣器71发送控制信号，所述CPU模块把控制信号及接收自第一装置监测部分和第二装置监测部分的信号传送至触摸屏2，并接收触摸屏2发送的指令信号；

所述第一装置监测部分包括设置在粉碎刀具上的光电接近开关61；所述第二装置监测部分包括设置在烘干机内用于检测物料温度的物料温度传感器81；所述装置控制部分包括粉碎电机控制模块72、脱水电机控制模块73、搅拌电机控制模块74、冷却油泵控制模块75、风机控制模块76及磁控管控制模块77。

在一实施例中，所述第一装置监测部分还包括设置在冷却水管路上的冷却水流量传感器62。

在一实施例中，所述第一装置监测部分还包括设置在粉碎电机上的粉碎电机过载监测模块63、设置在脱水电机上的脱水电机过载监测模块64、设置在搅拌电机上的搅拌电机过载监测模块65、设置在冷却油泵上的冷却油泵过载监测模块66及设置在风机上的风机过载监测模块67；所述第二装置监测部分还包括设置在磁控管上的电流监测模块82，采集磁控管电流信号并经CPU模块1处理，在触摸屏2显示电流值，一般正常为9A左右。

在一实施例中，所述第一装置监测部分还包括设置在烘干机内微波腔体门上的微动开关68和设置在冷却油管路上的冷却油温度开关69。

本发明还提供了一种船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其包括以下步骤：

步骤1：通过触摸屏2预先设定风机启动温度(在一实施例中，可选地为25-60℃，优选30℃)和烘干停止温度(在一实施例中，可选地为61-300℃，优选80℃)，并发送至CPU模块1；

步骤2：通过触摸屏2向CPU模块1发送粉碎脱水启动指令，CPU模块1进而向粉碎电机控制模块72、脱水电机控制模块73及搅拌电机控制模块74发送启动运行指令；

步骤3：CPU模块1接收光电接近开关61发出的监测信号，当粉碎刀具旋转时会产生脉冲信号，由光电接近开关61采集并发送至CPU模块1；当粉碎刀具被卡住时，1秒内光电接近开关61计数小于2，CPU模块1向粉碎电机控制模块72发送控制电机正反转反复切换的指令，以完全粉碎硬质垃圾；直到硬质垃圾被完全粉碎后，1秒内光电接近开关61计数大于2时，CPU模块1向粉碎电机控制模块72发送控制电机正转的指令，以使粉碎电机恢复正常运行状态；

步骤4：通过触摸屏2向CPU模块1发送粉碎脱水停止指令，CPU模块1进而向粉碎电机控制模块72、脱水电机控制模块73及搅拌电机控制模块74发送停止运行指令，完成粉碎脱水；

步骤5：粉碎脱水结束后，通过触摸屏2向CPU模块1发送烘干指令，CPU模块1进而向搅拌电机控制模块74、冷却油泵控制模块75及磁控管控制模块77发送启动运行指令；

步骤6：物料温度传感器81检测物料温度信号并发送至CPU模块1，当物料温度大于风机启动温度时，CPU模块1向风机控制模块76发送启动运行指令；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块1向搅拌电机控制模块74、冷却油泵控制模块75、风机控制模块76及磁控管控制模块77发送停止运行指令，完成烘干。

在一实施例中，通过触摸屏2预先设定冷却水流量设定值(在一实施例中，可选地为0-80L/min)，并发送至CPU模块1；当冷却水流量传感器62所检测到的冷却水流量低于冷却水流量设定值时，CPU模块1控制蜂鸣器71发出报警信号，以实现当冷却水流量低时报警。

在一实施例中，当CPU模块1接收到粉碎电机过载监测模块63、脱水电机过载监测模块64、搅拌电机过载监测模块65、冷却油泵过载监测模块66或风机过载监测模块67发出的过载信号时，CPU模块1控制蜂鸣器71发出报警信号。

在一实施例中，当CPU模块1接收到电流监测模块82发出的电流信号异常(电流没有或不正确)时，CPU模块1控制蜂鸣器71发出报警信号。

在一实施例中，当CPU模块1接收到微动开关68或冷却油温度开关69发出的开关量信号时，CPU模块1向磁控管控制模块77发送停止运行指令，以实现当微波腔体门打开或冷却油温度高时停止烘干，保证作业安全。

在一实施例中，当CPU模块1接收到粉碎脱水启动指令时，先延时T1(优选3秒)后再向粉碎电机控制模块72、脱水电机控制模块73及搅拌电机控制模块74发送启动运行指令，以对物料进行自然滤水；当CPU模块1接收到粉碎脱水停止指令时，先延时T2(优选5秒)后再向脱水电机控制模块73发送停止运行指令，以充分对物料脱水；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块1延时T3(优选5分钟)后再向搅拌电机控制模块74、冷却油泵控制模块75及风机控制模块76发送停止运行指令，以充分冷却烘干机。

综上所述，本发明通过模块化设计，线路简化、使用灵活、性能稳定、可靠性高；所有状态都可以方便地、直观地在触摸屏上监视和操作，使用简单。在通用性方面，适用于各种类型的餐厨垃圾处理装置。通过触摸屏人机交互界面，可以实现一键启动，实现全自动控制，具有使用方便，操作简单，安全可靠等特点。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其特征在于，包括：CPU模块、触摸屏、开关量输入模块、与开关量输入模块连接的第一装置监测部分、开关量输出模块、与开关量输出模块连接的装置控制部分、与开关量输出模块连接的用于报警的蜂鸣器、模拟量输入模块及与模拟量输入模块连接的第二装置监测部分；所述开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块及触摸屏分别与CPU模块连接；所述第一装置监测部分包括设置在粉碎刀具上的光电接近开关；所述第二装置监测部分包括设置在烘干机内用于检测物料温度的物料温度传感器；所述装置控制部分包括粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块、搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块、风机控制模块及磁控管控制模块。

2.如权利要求1所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其特征在于，所述第一装置监测部分还包括设置在冷却水管路上的冷却水流量传感器。

3.如权利要求1所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其特征在于，所述第一装置监测部分还包括设置在粉碎电机上的粉碎电机过载监测模块、设置在脱水电机上的脱水电机过载监测模块、设置在搅拌电机上的搅拌电机过载监测模块、设置在冷却油泵上的冷却油泵过载监测模块及设置在风机上的风机过载监测模块；所述第二装置监测部分还包括设置在磁控管上的电流监测模块。

4.如权利要求1所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制系统，其特征在于，所述第一装置监测部分还包括设置在烘干机内微波腔体门上的微动开关和设置在冷却油管路上的冷却油温度开关。

5.一种船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过触摸屏预先设定风机启动温度和烘干停止温度，并发送至CPU模块；

步骤2：通过触摸屏向CPU模块发送粉碎脱水启动指令，CPU模块进而向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送启动运行指令；

步骤3：CPU模块接收光电接近开关发出的监测信号，当1秒内光电接近开关计数小于2时，CPU模块向粉碎电机控制模块发送控制电机正反转反复切换的指令；当1秒内光电接近开关计数大于2时，CPU模块向粉碎电机控制模块发送控制电机正转的指令；

步骤4：通过触摸屏向CPU模块发送粉碎脱水停止指令，CPU模块进而向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送停止运行指令，完成粉碎脱水；

步骤5：粉碎脱水结束后，通过触摸屏向CPU模块发送烘干指令，CPU模块进而向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块及磁控管控制模块发送启动运行指令；

步骤6：物料温度传感器检测物料温度信号并发送至CPU模块，当物料温度大于风机启动温度时，CPU模块向风机控制模块发送启动运行指令；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块、风机控制模块及磁控管控制模块发送停止运行指令，完成烘干。

6.如权利要求6所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，通过触摸屏预先设定冷却水流量设定值，并发送至CPU模块；当冷却水流量传感器所检测到的冷却水流量低于冷却水流量设定值时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

7.如权利要求6所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，当CPU模块接收到粉碎电机过载监测模块、脱水电机过载监测模块、搅拌电机过载监测模块、冷却油泵过载监测模块或风机过载监测模块发出的过载信号时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

8.如权利要求6所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，当CPU模块接收到电流监测模块发出的电流信号异常时，CPU模块控制蜂鸣器发出报警信号。

9.如权利要求6所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，当CPU模块接收到微动开关或冷却油温度开关发出的开关量信号时，CPU模块向磁控管控制模块发送停止运行指令。

10.如权利要求6所述的船用餐厨垃圾处理装置的控制方法，其特征在于，当CPU模块接收到粉碎脱水启动指令时，先延时T1后再向粉碎电机控制模块、脱水电机控制模块及搅拌电机控制模块发送启动运行指令，以对物料进行自然滤水；当CPU模块接收到粉碎脱水停止指令时，先延时T2后再向脱水电机控制模块发送停止运行指令，以充分对物料脱水；当物料温度大于烘干停止温度时，CPU模块延时T3后再向搅拌电机控制模块、冷却油泵控制模块及风机控制模块发送停止运行指令，以充分冷却烘干机。