基于PLC的隧道通风系统.论文doc(5)

隧道通风系统

汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到最小值。当汽车离开这高频磁场区时，该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。 3.5.2检测原理：

电感式传感器是利用金属导体和交变电磁场的互感原理。位于传感器 前端。

线圈产生高频磁场，当金属物体接近该磁场，金属物体内部产生涡电流，导致磁场能量衰减，当金属物体不断靠近传感器感应面，能量的被吸收而导致衰减，当衰减达到一定程度时，触发传感器开关输出信号，从而达到非接触式之检测目的。

由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号。若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。

电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为 2×3m，电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3％以上。

电感式传感器安装在隧道墙壁上，从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。

传感器实物图

3.5.2.1 温度传感器：

温度是自然界中和人类打交道最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。 由于温度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温传感器就会相应产生。

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在此系统中选用精度高且价格性能比高的PT100温度传感器。 由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃，湿度采集范围是0%～100%。

3.5.3主要参数：

工业级环境，采集温度范围为－200℃～＋200℃，显示精度0.1℃；综合精度0.3℃。将我们的热电阻传感器与我们的RS－485中继器，可将原来只能连接32个PT100、PT1000热电阻采集模块连到同一网络曾多到255个，且最大通信距离为1200m。LM-PT100、LM-PT1000热电阻温湿度传感器还可以和LM-8052NET配合，组成TCP/IP的温度采集网络，可实现远程采集温度。

3.5.4 烟尘传感器：

在隧道内，因乘客吸烟或从车外侵人灰尘等及汽车排放尾气，造成车内空气污染，将严重危害人体健康，因此，必须时刻检测空气质量，以保持空气清新。烟尘浓度传感器就是与PLC检测控制结合，当烟尘浓度传感器感知烟尘的存在时，就会使PLC自动控制风机运转；当没有烟尘时就会使运转恢复正常，使隧道空气始终保持清洁。

烟尘浓度传感器的结构，它由发光元件、光敏元件和信号处理电路等组成。烟尘浓度传感器的工作原理，通过烟尘浓度传感器的开口缝隙，空气能够自由流动，发光元件（发光二极管）产生肉眼看不见的间歇红外光，在空气中没有烟雾的情况下，红外光射不到光敏元件上，电路不工作；当烟雾进人烟尘浓度传感器时，间歇的红外光使烟雾粒子漫反射进入光敏元件，这时烟尘浓度传感器就判定烟雾存在，空气净化器鼓风机电动机运转而开始工作。

为防止烟尘浓度传感器受外部干扰而引起误动作，传感器内部采用了脉冲振荡电路，即使射人相同波长的红外光，而因脉冲周期不同，传感器也不会判断有烟雾。另外，传感器内部还设有定时、延时电路，此处，经查阅相关资料，最终确定为TCS230, 烟气检测有专门的光电烟雾传感器，可以反应透明度、烟气浓度！价格便宜，简单可靠！

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如果烟尘检测的目的在于火灾检测，推荐使用一氧化碳传感器，这个检测火灾比烟雾报警器还准确、灵敏、可靠！ 四．通讯安装与接线：

PC机通过专用电缆与PLC模块和触摸屏模块进行通信连接，编制调试程序完毕可以直接下载到触摸屏和PLC各自程序存储器。PLC模块与触摸屏之间由专用电缆连接，触摸屏按键指令可以由通信电缆加载到控制程序以执行相应的操作。另外，外部按钮指令直接加载在PLC输入端以实现相应的指令操作。

4.1 N:N 网络的通讯连接：

可编程控制器的通讯和网络是近年来工业自动化领域发展十分迅速的技

术。简易PLC间链接也叫做N∶N网络。最多可以有8台 PLC连接构成N∶N网络,实现PLC之间的数据通讯。 (1)并行通讯和串行通讯

①并行通讯

性能 传送速率 双绞线 同轴电缆 光缆 1～4Mbps 1～450Mbps 不用中继器(基带)10点对点,多点1.5kmkm不用中继器(宽带) 10～500Mbps 点对点50km不用中继器 连接点对点,多点1.5km方法 不用中继器 传送数字信号、调制信数字信号、调制信号(基带)数调制信号(基带)数信号 号、模拟信号(基带) 字、声音、图像(宽带) 字、声音、图像(宽带) 支持网络 抗干扰 星型、环行 星型、环行 总线型、环型总线型、环型 极好 好 很好 并行通讯是所传送数据的各个位同时进行发送或接收的通讯方式。

②串行通讯

串行通讯是将数据一位一位顺序发送接收的通讯方式。 (2)RS-485通讯线

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有一对平衡差分信号线，以半双工方式传送数据，能够在远距离高速通讯中，以最少的信号线完成通讯任务。 4.1.2工业控制网络的结构

4.1.3主站与从站

连接在网络中的通讯站点根据功能可分为主站与从站。 主站可以对网络中的其他设备发出初始化请求；

从站只能响应主站的初始化请求，不能对网络中的其他设备发出初始化请求。

网络中可以采用单主站(只有一个主站)连接方式或多主站(有多个主站)连接方式。

PLC间N∶N接口;并联链接的1∶FX0N-485ADP 1接口;以计算机为主机的专用协议通讯用接口

计算机与4台PLC连接示意图

4.1.4 通讯系统的参数设置： 元件号 说 明 隧道通风系统

M8070 M8071 M8072 M8073 M8070=ON时,表示该PLC为主站 M8071=ON时,表示该PLC为从站 M8072=ON时,表示PLC工作在并行通讯方式 M8073=ON时,表示PLC在标准并行通讯工作方式,发生 M8070/M8071的设置错误 M8162=ON时,表示PLC工作在高速并行通讯方式,仅用于2个字的读/写操作 并行通讯的警戒时钟WDT(默认值为500ms) M8162 D8070 4.1.5 N∶N网络的特殊数据寄存器功能说明 寄存器号 D8173 D8174 D8175 D8176 D8177 功能 站号 从站数量 更新范围 站号设置 设置从站数量 更新范围设D8178 置 说明 保存PLC自身的站号 保存网络中从站的数量 保存要更新的数据范围 对网络中 PLC站号的设置 对网络中从站的数量进行设置 对网络中数据的更新范围进行设置 响应类型 主站、从站 主站、从站 主站、从站 主站、从站 从站 读/写方式 读 读 读 写 写 从站 写 4.1.6 通讯连接 1.通过 FX2N-485-BD内置通讯板和专用的通讯电缆。

2.通过 FX2N-CNV-BD内置通讯板、FXON-485ADP特殊适配器和专用通讯电缆。 3.采用RS485接口的通讯系统，一台计算机最多可连接16台可编程控制器。 4.三菱FX系列可编程控制器中的 FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S、FXON可以构成可编程控制器多点通信网络(N∶N网络)，通过程序控制实现 PLC间数据的通讯。

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