地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台

摘要

本发明涉及一种地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台，包括PC机、可编程控制器、模拟开关信号发生器、操作面板和直流稳压电源。本发明将控制程序的编写、调试、运行监控和故障诊断功能集成在开发平台中，开发平台可根据不同的地埋升降式压缩垃圾站的要求进行新压缩垃圾站控制系统的开发，可按个性化操作要求进行控制系统的软件配置，编写、调试以及程序在线下载、控制系统在线监控及故障诊断，系统功能拓展，以满足多种不同操作方式垃圾站控制系统的开发。本开发平台实现了控制程序的快速开发，方便垃圾站控制系统的维护和升级。

说明书

技术领域

本发明涉及一种地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台，具体地说是一种用于开发地埋升降式压缩垃圾站控制系统的平台。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市生活垃圾的产量成几何级数增长，污染问题日益严重。环境保护工程成为目前世界发展的新兴研究领域，如何合理收集和处理城市生活垃圾成为当前研究的热点。近年来，压缩垃圾站已在国内得到了较为普遍的应用，地埋升降式压缩垃圾站作为城市生活垃圾压缩处理站的一种类型，由压缩箱体、压缩推板、举升机构、电液控制系统、污水排放系统等组成，采用机、电、液一体化技术，具有手动及PLC自动控制两种控制方式，可实现监控、超压和故障报警等功能。该产品具有占地面积小、压缩力大、垃圾成块率高、功耗低、可靠性高，易于维护、人性化设计、环保性好等特点。由于应用的场合及用户要求的差异化，需要设计各种规格的地埋升降式压缩垃圾站产品以适应不同的应用需求，特别是控制系统的开发，采用传统开发模式研发周期长，人力、物力资源消耗较大，因此，设计一种能够面向地埋升降式压缩垃圾站控制系统的高效的开发平台，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台，其功能包括为各种新生产的不同型号垃圾站的控制系统拓展系统功能，编写控制系统程序、调试以及程序在线下载、在线监控等。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台，至少包括PC机、可编程控制器、模拟开关信号发生器、操作面板和直流稳压电源，所述PC机分别与可编程控制器、模拟开关信号发生器互连，可编程控制器分别与所述的操作面板、模拟开关信号发生器互连，直流稳压电源输出24V电源为模拟开关信号发生器和所述操作面板供电；所述可编程控制器采用FX2N-48MR；操作面板包含有操作旋钮和指示灯；模拟开关信号发生器包含有单片机STC89C52、看门狗芯片MAX705、继电器组、串口芯片MAX232、DC-DC变换器和外围电路，模拟开关信号发生器将直流稳压电源输出的24V电源经DC-DC变换器转成5V的工作电源。 

本发明所述可编程控制器FX2N-48MR的输入端口X0—X17与操作面板的旋钮开关SA1-SA8连接，输入端口X20—X27与模拟开关信号发生器的模拟传感器输出SP1-SP8连接，FX2N-48MR的输入公共端口COM与控制面板旋钮开关公共端口以及模拟开关信号发生器的输出公共端口COM连接；FX2N-48MR的输出端口Y0—Y17与操作面板上用以指示当前工作状态的指示灯HL1-HL15连接，输出端口Y2—Y7还与模拟开关信号发生器的输入KA1-KA6连接，输出公共端口COM与模拟开关信号发生器的输入COM分别连接24V电源正、负极；可编程控制器编程接口通过USB转串口通讯线与PC机相连。

本发明所述模拟开关信号发生器中单片机STC89C52根据垃圾站操作流程，模拟出相应状态下各传感器的开关状态，以控制可编程控制器内部程序的继续运行；所述STC89C52单片机的第1引脚P1.0端口和第2引脚P1.1在操作面板上的SA2自动压紧-自动回位旋钮开关中切换，第3-8引脚P1.2-P1.7端口分别与继电器组KA1-KA6对应常开触点相连，SA2自动压紧-自动回位旋钮开关公共点与模拟开关信号发生器中继电器组KA1-KA6对应触点公共端接地；STC89C52的第9引脚RST经反相器74HC05A反相后与看门狗芯片MAX705的输出的第7引脚相连，STC89C52的第10、11引脚RXD和TXD分别与串行通讯芯片MAX232的R1OUT和T1IN相连；STC89C52的第16引脚P3.6与MAX705的第6引脚WDI连接； STC89C52的第18-19引脚XTAL1和XTAL2接11.0592M无源晶振两端，且两引脚分别通过电容C1、C2接地，第20引脚VSS接地； STC89C52的输出端第21-26引脚P2.0-P2.5端口分别经8550三极管Q1-Q6后与继电器组KA7-KA12连接；其余引脚均悬空。

本发明的开发平台包括了PC机、可编程控制器、模拟开关信号发生器、操作面板和直流稳压电源，因此将一般程序编写、调试，运行监控和故障诊断功能集成在一个开发平台中，通过简单的软件配置，可对各种类型的垃圾站进行控制系统的开发以及监控。

本发明的开发平台与现有技术相比具有以下优点：

1、本开发平台核心为可编程控制器，其可靠性高使系统功能可拓展性得到了增强。

2、本开发平台模拟开关信号发生器可根据不同的压缩垃圾站控制系统操作要求进行个性化配置，可满足多种不同操作方式垃圾站的系统开发。

3、本开发平台对监控程序可根据不同的压缩垃圾站控制系统的检测对象进行合理配置，可达到完美的监控效果。

4、本开发平台实现了控制程序的快速开发，开发速度快，同时便于系统的维护和升级，系统工作的稳定性高。

附图说明

图1为本发明地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台的构成示意图。

图2为可编程控制器中FX2N-48MR与继电器组、操作面板的连接示意图。

图3为模拟开关信号发生器中单片机STC89C52RC的接线图。

图4为模拟开关信号发生器中看门狗芯片MAX705的接线图。

图5为模拟开关信号发生模块中串口芯片MAX232接线图。

上述图中：1为PC机、2为可编程控制器、3为模拟开关信号发生器、4为操作面板、5为直流稳压电源；SA1-SA8为操作面板上开关旋钮，其中SA1主机启停旋钮，SA2压紧回位旋钮，SA3推板伸缩旋钮，SA4锁紧解锁旋钮，SA5上升下降旋钮，SA6出料门开关旋钮，SA7喷药冲洗旋钮，SA8复位旋钮；SP1-SP8为模拟传感器输出，其中SP1模拟推板0位传感器输出，SP2模拟压缩中位传感器输出，SP3模拟压缩返回传感器输出，SP4模拟出坑限位传感器输出，SP5模拟锁紧到位传感器输出，SP6模拟解锁到位传感器输出，SP7模拟压力报警传感器输出，SP8模拟药箱液位传感器输出；HL1-HL15是操作面板上的指示灯，其中HL1主机运行指示灯，HL2推板伸指示灯，HL3推板缩指示灯，HL4上升指示灯，HL5下降指示灯，HL6锁紧指示灯，HL7解锁指示灯，HL8出料门开指示灯，HL9出料门关指示灯，HL10喷药指示灯，HL11冲洗指示灯，HL12主安全阀指示灯，HL13超压报警指示灯，HL14故障提示指示灯，HL15药箱报警指示灯；KA1-KA12为继电器组开关；51-65为开关旋钮切换点，65功能复位连接点，66-73为模拟传感器输入点，其中51主机停止、52主机启动、53自动压紧、54自动回位、55推板伸、56推板缩、57锁紧、58解锁、59上升、60下降、61出料门开、62出料门关、63喷药、64冲洗、66推板0位、67压缩中位、68压缩返回、69出坑限位、70锁紧到位、71解锁到位、72压力报警、73药箱液位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：本发明的开发平台，如图1所示，至少包括有PC机1、可编程控制器2、模拟开关信号发生器3、地埋升降式压缩垃圾站操作面板4和直流稳压电源5，所述可编程控制器采用FX2N-48MR，模拟开关信号发生器3包含有单片机STC89C52、看门狗芯片MAX705、继电器组、串口芯片MAX232、DC-DC变换器和外围电路；其中模拟开关信号发生器输入端有KA1-KA6，输出端有SP1-SP8模拟传感器输出；操作面板包含有操作旋钮SA1-SA8和指示灯HL1-HL15；所述的直流稳压电源5，将220V交流电转换成输出24V的直流稳压源，24V电源为模拟开关信号发生器3和操作面板4中的指示灯供电；模拟开关信号发生器通过DC-DC变换器，将24V电源转换成输出5V电压作为工作的电源；模拟开关信号发生器根据垃圾站操作流程，通过采集各个动作信号输出相应的传感器开关变化量，以控制可编程控制器2的顺序动作；操作面板4及模拟开关信号发生器3与可编程控制器2连接，用以对可编程控制器进行控制；操作面板4上的指示灯用以指示压缩垃圾站当前的状态；PC机与可编程控制器连接，用以程序的下载以及运行的监控和故障诊断；PC机与模拟开关信号发生器连接，用以对模拟开关信号发生器的单片机STC89C52进行编程。上述可见，本发明将程序编写、调试，运行监控和故障诊断功能集成在系统开发平台中，方便系统的维护和升级。

本发明地埋升降式压缩垃圾站控制系统的开发平台的工作原理：

本发明中所述可编程控制器2为本发明开发平台的核心部件。参见图2，所述可编程控制器的 FX2N-48MR的输入端口X0—X17与操作面板的SA1-SA8旋钮开关连接，SA1旋钮对应51与52开关切换点，当SA1旋钮在主机停止51与主机启动52间切换，也就是在FX2N-48MR的输入端口X0与X1间切换连接，同理SA2-SA7分别对应53-64开关切换点， SA8旋钮对应功能复位65，连接FX2N-48MR的输入端口X17； SP1-SP8为模拟传感器输出，FX2N-48MR的输入端口X20—X27与模拟信号发生器输出端口SP1-SP8模拟传感器输出连接，如X20端口与模拟推板0位传感器输出点66端口连接，模拟推板0位传感器输出点66与模拟推板0位传感器输出SP1连接，同理X21—X27分别与67-73模拟传感器输出点连接，67-73模拟传感器输出点分别与相对应的SP2-SP8模拟传感器输出连接； FX2N-48MR的输入端公共端口COM与操作面板旋钮开关公共端口以及模拟开关信号发生器的输出公共端口连接；输入端口X0—X17与 X20—X27均为开关量信号。

所述可编程控制器的FX2N-48MR的输出端口Y0—Y17与操作面板的HL1-HL15指示灯连接，输出端口Y2—Y7还与模拟开关信号发生器的输入KA1-KA6连接，输出公共端口COM与模拟开关信号发生器的输入COM分别连接24V电源正、负极；输出端口Y0—Y17均为开关量信号。 

参见图3，操作面板的SA2旋钮开关在所述STC89C52单片机的第1、2引脚P1.0、P1.1间切换，STC89C52单片机的第3-8端口分别与继电器组的输出KA1-KA6所对应常开触点相连， STC89C52的第9引脚RST经反相器74HC05A反相后与看门狗芯片MAX705的输出的第7引脚相连，STC89C52的第10、11引脚RXD和TXD分别与串行通讯芯片MAX232的R1OUT和T1IN相连； STC89C52的第16引脚P3.6与MAX705的第6引脚WDI连接； STC89C52的第18-19引脚XTAL1和XTAL2引脚接在11.0592M无源晶振两端，且两引脚分别通过电容C1、C2接地；STC89C52的第21-26引脚的P2.0-P2.5端口分别经8550三极管Q1-Q6后与继电器组输出端口连接；模拟开关信号发生器中继电器组KA1-KA6的公共端接地。

参见图4，所述看门狗芯片MAX705的第1引脚                                                与第8引脚相连，第2引脚Vcc和第4引脚PFI共同连接到VCC，第3引脚GND接地，第6引脚WDI与STC89C52的第16引脚P3.6连接，第7引脚经反相器74HC05反相后与所述单片机STC89C52的第9引脚RST相连，第5引脚悬空。 

参见图5，所述串行通讯芯片MAX232的第1引脚CI+通过C3与第3引脚CI-连接， 第2引脚V+通过C6接+5V电源，第4引脚C2+通过C4与第5引脚C2-连接，第6引脚V-通过C5 接地；第12、11引脚R1OUT和T1IN分别与所述单片机STC89C52的RXD和TXD相连；第14、13引脚T1OUT和R1IN分别与D89串行口的第2、3引脚相连，第15引脚GND接地，第16引脚VCC接+5V电源并通过C7接地；其余引脚均悬空。通过串行口可以方便的为单片机进行在线编程。

从实施例可见，本发明通过将程序编写、调试，运行监控和故障诊功能集成在开发平台中，实现了控制程序的快速开发，方便垃圾站系统的维护和升级，工作稳定性高。应用本开发平台可根据各种不同操作方式的垃圾站系统要求进行个性化软件配置，实现对地埋升降式压缩的垃圾站进行控制系统的开发以及监控。