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环保厕所智能控制系统设计方案 一、 环保厕所控制技术现状 经调研和分析，现在已经使用的由昆明惠云夜光工程有限责任公司研制的发泡 式环保厕所存在以下几点缺陷： 1、发泡式环保厕所控制分散，操作不便 发泡式环保厕所设备控制较为分散，仅控制柜就有 5 个之多。在厕所实际运行 和维护过程中，较多的控制柜和烦杂的连线，不仅提高了产品的成本，而且会造成 施工、维修、维护上的极大不便。同时，就美观性而言，这样的设计也会使产品的 外观大打折扣，难于上档次。操作上也不方便。 2 、坑位发泡控制器与信息显示屏的连线较多 发泡式环保厕所的每个坑位发泡控制器都要通过 4 根连线与厕所的信息显示屏 相连，可想而知，随着厕所规模的扩大，坑位的增加，与显示屏的连线数量是惊人 的，这不仅会增加成本、提高故障率、造成施工的不便，而且也不符合控制的实用 性和先进性，造成系统升级换代，产品智能化的极大制约。 3、无故障自诊断功能 随着企业的发展和市场的扩大，发泡式环保厕所的应用量也会逐渐扩大，厕所 维护的工作量也会更为加大，仅靠人力去处理运行中出现的问题，不仅增加维护成 本，还费时费力。随着产品的升级，更智能化、现代化的产品的逐步推出，产品急 需高可靠性、且具有故障自诊断功能，不仅可以提升产品的档次，而且节省产品的 维护成本，从而提高产品的竞争力。 4 、无远程监控功能 调查中发现，对于厕所的主管部门或相关单位有时需要了解环保厕所的运行情 况或故障排查情况，但又不能立刻到达现场，这就需要各个环保厕所能与相关部门 实现远程通信，使得相关的人员不必到达现场也可以完成相应的工作，提高工作效 率，符合信息化发展的方向。 二、 现有技术改造方案分析 针对以上缺陷，昆明惠云夜光工程有限责任公司，昆明贝灵电子有限责任公司 提出了下一代环保厕所设备中央控制系统技术改造方案，经研究，我们认为，这一 技术改造方案采用集中控制的方法，由一台中央处理器来完成信号采集、处理和设 1 备控制，这种控制方案还是存在以下不足： 1、集中控制系统是一个大系统，要求中央处理器的功能强而且在系统中的作用 十分重要，但以后的功能修改与扩展、扩容难度较大。集中控制的方法，基本上要 改变原有设计方案重新来做，同时需要整体投资一步到位，预计需要 170000 元左右。 不像现场总线控制系统，系统的投资起点低，可以边用、边改、边运行。 2 、集中控制系统是一个整体，对于不同的用户需求，需要设计不同的方案，当 产品需要增加功能或升级时需要重新考虑方案，重新设计，重新投资，这样产品的 升级换代需要增加极大的工作量，而现场总线控制系统具有很好的“柔性”（灵活性）， 可以象搭积木那样构成新的系统。 3、集中控制系统集多种功能于一台计算机上，无论是软件系统还是硬件系统都 显得十分庞大。多种功能往往需要多实时任务去完成，因而效率不高。 4 、集中控制系统以一台中央处理器为核心，一旦处理器出现故障，整个系统将 全部瘫痪。而采用现场总线系统使用多个单片机，每个单片机是独立工作的，即使 中央处理器出现故障，也只是影响显示屏部分，而不会影响到整个系统，系统仍然 可以工作。 5、其它问题详见后面所述的“环保厕所设备中央控制系统设计改进方案” 、 “HK-3 红外发泡控制器改进方案”、“环保厕所显示屏控制系统设计改进方案”、“固 定厕所 LED 数码显示屏的改进方案”等。 三、 环保厕所智能控制系统总体设计方案 基于对现有系统和技术改造方案的分析，我们提出环保厕所的智能控制系统设 计方案，作为对现有系统进行改造或升级为新一代产品的指南。 智能控制系统设计方案基于适应社会发展和科技进步的考虑，建议使用第五代 过程控制系统，Modbus现场总线控制系统来设计进行系统改造。该技术代表工业控 制界目前最为先进的技术，投资起点低，可以结合实际，分阶段实施，逐步实现系 统功能，同时升级改造也不会造成重复开发，重复投资的问题，特别适合于环保厕 所这样一个由于新而不断地在探索，不断地在改，不断地在发展，暂时无法定型的 项目。它还有以下基本特点： （1） 全数字化、智能化、多功能化取代模拟式单功能控制器。每个发泡控制器及 设备中央控制器内均只需采用一块具有ISP/IAP功能的单片机通过软件编程 来实现各种功能，并可实现程序在线升