一种智能环保处理控制器的制作方法

本实用新型涉及餐饮废水处理设备技术领域，尤其涉及一种智能环保处理控制器。

背景技术：

餐饮废水由于含有大量的杂物、污泥和油污，极易堵塞市政管网，污染和影响城市污水处理厂，同时还带来地沟油和城市内涝等诸多问题。因此餐饮废水的处理和排放不同于普通的污水排放，首先需要进行油水分离，还需要清除杂物和污泥，污水排放还需要达到《城市污水排入下水道水质标准》的规定要求，否则对排水管网和后续的污水处理站都将带来不利的影响。

现有的隔油处理设备大都采用的手动排油，需要手动清理和排放杂物，使用不方便，给地下餐饮废水处理的物业管理人员带来很大的麻烦和压力，因为一旦管理不善，就可以导致设备运行故障，最终不能高效彻底地解决地下餐饮废水的处理问题。在管护上还需要大量的人工作业，不能完全实现自动化、智能化等特点，而且效率低下等。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能环保处理控制器，该控制设计合理，运行稳定，维护简便，可实现杂物油脂自动排放，污水自动提升排放，提高了工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种智能环保处理控制器，其控制器电路包括信号采集模块、模数转换模块、处理器模块、输出驱动模块、通信模块、控制面板和电源模块，所述信号采集模块包括设置在进料漏斗的底部的光电开关、设置在污水桶的浮球开关或液位传感器、设置在储油槽内的压力传感器和油位界面传感器、设置在污水通的温度传感器、分别设置在渣桶和油桶底部的称重传感器，所述输出驱动模块分别驱动连接有处理杂物的格栅电机、排水电机、排油电磁阀、排污电磁阀、排水电磁阀和加热器；所述光电开关、液位传感器、称重传感器、油位界面传感器、温度传感器分别采集进料漏斗的进料信号、污水桶的液位高度、渣桶和油桶的重量、储油槽的油水界面高度、污水桶的温度信号，并将各类信号经模数转换模块进行运算放大、滤波、模数转换后传送至处理器模块进行信号处理，所述处理器模块将处理后的数据信号经输出驱动模块分别驱动控制格栅电机、排水泵、排油电磁阀、排水电磁阀、排污电磁阀和加热器进行工作，并通过通信模块与上位机进行数据交互，所述控制面板上设有与处理器模块相适配的指示灯和开关按钮，所述电源模块为各个模块提供相适配的电源。。

进一步优化的技术方案为还包括设置在杂物传输管道上的排杂物电磁阀和设置在排油管道上的排油电磁阀；所述排杂物电磁阀和排油电磁阀分别与处理器模块控制连接，接收到处理器模块的指令信号后进行动作。

进一步优化的技术方案为所述处理器模块采用型号为DSPIC33FJ128GP70的控制芯片。

进一步优化的技术方案为所述通信模块采用型号为MAX485的通信接口芯片，与上位机进行数据交互。

进一步优化的技术方案为所述温度传感器采用NTC10K电阻传感器。

进一步优化的技术方案为所述输出驱动模块采用型号为ULN2003A的芯片，芯片ULN2003A的输出端经继电器可驱动格栅电机、排油电机、排污电机和加热器工作。

进一步优化的技术方案为所述电源模块采用型号为LJAS-5S12S5WI的AC/DC电源模块，输入端接交流AC85-265V电压，经过转换后输出直流DC12V和DC5V两路电压供各个电路模块使用。

进一步优化的技术方案为所述设置在进料漏斗的底部的光电开关、设置在污水桶的浮球开关、设置在储油槽内的油位界面传感器、设置在污水通的温度传感器分别将采集的开关信号经光电耦合器PC817耦合后传送至移位寄存器芯片74HC165，并将开关信号进行并行转换处理后传送至处理器模块。

进一步优化的技术方案为所述设置在污水桶的液位传感器、设置在储油槽内的压力传感器、分别设置在渣桶和油桶底部的称重传感器分别将采集的电流信号经4-20ma电流测量单元进行电流取样测量，电流信号经100欧电阻取样后再经π型阻容网路滤波传送至模数转换模块进行模数转换。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型可实现杂物油脂自动排放，污水自动提升排放，高效地解决了地下室餐饮废水油水分离过程中的杂物分离、浮渣污泥分离收集、油水分离收集等难题，乳化油不再需要人工打捞，具有操作维护简便、运行稳定高效等显著等优点。提高了设备高效智能化运行，减少了因传统技术不足而对环境造成的影响，避免了不必要的后续处理浪费，降低了损耗，节约了能源。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型通信模块电路图；

图3是本实用新型温度采集电路图；

图4是本实用新型开关信号采集电路图；

图5是本实用新型电流信号采集电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开了一种智能环保处理控制器，其控制器电路包括信号采集模块、模数转换模块、处理器模块、输出驱动模块、通信模块、控制面板和电源模块，所述信号采集模块包括设置在进料漏斗的底部的光电开关、设置在污水桶的浮球开关或液位传感器、设置在储油槽内的压力传感器和油位界面传感器、设置在污水通的温度传感器、分别设置在渣桶和油桶底部的称重传感器，所述输出驱动模块分别驱动连接有处理杂物的格栅电机、排水电机、排油电磁阀、排污电磁阀、排水电磁阀和加热器；所述光电开关、液位传感器、称重传感器、油位界面传感器、温度传感器分别采集进料漏斗的进料信号、污水桶的液位高度、渣桶和油桶的重量、储油槽的油水界面高度、污水桶的温度信号，并将各类信号经模数转换模块进行运算放大、滤波、模数转换后传送至处理器模块进行信号处理，所述处理器模块将处理后的数据信号经输出驱动模块分别驱动控制格栅电机、排水泵、排油电磁阀、排水电磁阀、排污电磁阀和加热器进行工作，并通过通信模块与上位机进行数据交互，所述控制面板上设有与处理器模块相适配的指示灯和开关按钮，所述电源模块为各个模块提供相适配的电源。。

进一步优化的技术方案为还包括设置在杂物传输管道上的排杂物电磁阀和设置在排油管道上的排油电磁阀；所述排杂物电磁阀和排油电磁阀分别与处理器模块控制连接，接收到处理器模块的指令信号后进行动作。

进一步优化的技术方案为所述处理器模块采用型号为DSPIC33FJ128GP70的控制芯片，该芯片最大处理速度40MIPS，16x16位小数/整数乘法运算，

32/16位和16/16位除法运算，单周期乘－累加运算：-DSP运算的累加器回写操作，-双数据取操作，可将最多40位数据左移或右移最多16位。处理器含2个12位模数转换器，单个转换器可转换32个通道，最大转换速度500Ksps。

如图2所示，进一步优化的技术方案为所述通信模块采用型号为MAX485的通信接口芯片，与上位机进行数据交互；通过控制RS485两线制标准通讯接口芯片MAX485并参照MODBUS-RTU规约提供符合业界标准格式的数据，来实现装置和后台上位机之间的数据链接。

如图3所示，进一步优化的技术方案为所述温度传感器采用NTC10K电阻传感器，信号经滤波、运放匹配，再经模数转换后送处理器模块进行处理。

进一步优化的技术方案为所述输出驱动模块采用型号为ULN2003A的芯片，芯片ULN2003A的输出端经继电器可驱动格栅电机、排油电机、排污电机和加热器工作。

进一步优化的技术方案为所述电源模块采用型号为LJAS-5S12S5WI的AC/DC电源模块，输入端接交流AC85-265V电压，经过转换后输出直流DC12V和DC5V两路电压供各个电路模块使用。

如图4所示，进一步优化的技术方案为所述设置在进料漏斗的底部的光电开关、设置在污水桶的浮球开关、设置在储油槽内的油位界面传感器、设置在污水通的温度传感器分别将采集的开关信号经光电耦合器PC817耦合后传送至移位寄存器芯片74HC165，并将开关信号进行并行转换处理后传送至处理器模块。

如图5所示，进一步优化的技术方案为所述设置在污水桶的液位传感器、设置在储油槽内的压力传感器、分别设置在渣桶和油桶底部的称重传感器分别将采集的电流信号经4-20ma电流测量单元进行电流取样测量，电流信号经100欧电阻取样后再经π型阻容网路滤波传送至模数转换模块进行模数转换。

本实用新型的工作原理：

进料漏斗的底部装有光电开关，餐厨污物倾倒进进料漏斗时光电开关感应输出开关常闭信号，该信号送到控制器的信号采集模块，控制器采集到该信号后延时3秒启动格栅电机(避免光电开关信号抖动而误动作，同时也保证在倾倒较多餐厨污物时格栅电机旋转不会将污水飞溅到人身上)，格栅桶为一空心圆桶，桶壁上密布小圆孔，格栅桶内装有螺旋杆，格栅电机启动后带动螺旋杆转动挤压污物使油、水经桶壁的圆孔排出至污水桶，挤干的固体污物经格栅桶底部留有固体污物排出口排放到渣桶，渣桶下面设置称重传感器，重量信号经称重传感器变换为4-20ma电流信号送处理器模块，处理器模块可设置电流信号对应的重量值，渣桶超重、无渣桶时处理器模块产生告警音同时锁定格栅电机停止工作，避免固体污物散落污染环境。

污水桶内设有温度传感器、两台排水潜水泵、刮油板以及排污口，控制器通过采集温度传感器的信号来控制加热器的工作进而控制桶内污水温度，使油脂与水自动分离漂浮于水面上，固体残渣、污泥等沉积到桶底部，排污是通过控制器定时启动来完成的，当定时时间到后启动排污电磁阀。

污水的多少可通过浮球(开关信号)或液位传感器(4-20ma电流信号)两种方式测量。当液位高度到达设定的高值时控制器启动两台排水潜水泵的其中一台，排水至低液位后停泵，再出现高水位时启动另一台水泵排水(两台泵交替使用)。排水的同时启动刮油电机刮去水面上的油脂，油脂经倒流槽流至储油槽，此时的油脂还含有部分水分。在储油槽内设置压力传感器(输出4-20ma电流信号)和油位界面传感器(输出开关信号)。当压力信号超过控制器设定值时启动排油电磁阀，将油脂排放到油桶(油桶底部设有称重传感器，传感器输出4-20ma电流信号，控制器采集这个信号监测油桶内油脂重量，在无油桶、油桶满时产生告警音同时禁止启动排油电磁阀)。当油位界面传感器输出闭合的开关信号时，说明储油槽内水位过高，此时控制器启动排水阀，排水至低水位(开关信号断开)后关闭排水阀。通过排水泵和排水阀排出的水均排放到地面污水井，再排入市政管网。