大氣污染是環(huán)境監(jiān)測的一個重要內(nèi)容,國內(nèi)對污染氣體的檢測主要集中在幾大類污染源企業(yè),而對人員相對集中的學(xué)校沒有足夠重視,傳統(tǒng)的排放都是依據(jù)人的感官,用手工開窗或排氣扇,有一定的盲目性。依照國家及相關(guān)地區(qū)環(huán)保標準,結(jié)合傳感器應(yīng)用和單片機控制相關(guān)知識,設(shè)計一種針對學(xué)校造紙實驗室刺激性氣體的檢測排放低成本系統(tǒng)是可行的。 

【文章來源】：輕紡工業(yè)與技術(shù). 2020,49(08)

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【部分圖文】：

硬件結(jié)構(gòu)圖

控制單元是系統(tǒng)的主要部分，由單片機和繼電器構(gòu)成，檢測系統(tǒng)由傳感器或傳感器陣列組成，本研究中酸霧傳感器采用深國安的SGA-400A-SW型傳感器[4]，硬件原理圖如圖2所示。圖2中采用3個風(fēng)扇代替實際的3組排氣扇，由于實驗室面積不大，可以和傳感器直接連接，而SGA-400A-SW傳感器與單片機的通訊采用MODBUS協(xié)議進行通訊，在采購元件時就可以要求廠家按照國標GB3095-2012在硬件上設(shè)定閾值濃度，也可以按照自身要求由客戶定制。用ULN2003（圖2中的U3）控制繼電器，再由繼電器控制排氣扇，實現(xiàn)用弱電控制強電驅(qū)動電氣設(shè)備的目的，造紙實驗室為安全考慮需要用鐵盒封裝繼電器，圖2中SGA-400A-SW5、6、7引腳為TXD,RXD,RDE，其中RDE為RS485輸出控制引腳。

系統(tǒng)使用SGA-400A-SW指定的基于RS485的modbus協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，傳感器為從機并自帶MAX485芯片，本例中使用MCS-51來模擬簡單的PLC環(huán)境，需要在單片機里面設(shè)計一塊共享區(qū)，該區(qū)域是上位機和下位機共享的，均可以讀取或?qū)懭朐搮^(qū)域的值，所有的modbus協(xié)議都是針對該區(qū)域的操作，下位機也是根據(jù)這塊區(qū)域的值做相應(yīng)的操作。本研究中僅以讀取1個SGA-400A-SW數(shù)據(jù)并控制繼電器為例說明軟件設(shè)計思路。由于氣體的積累和揮發(fā)有一定的時間，單片機編程要調(diào)用延時模塊，并且要經(jīng)過多次采樣。由于SGA-400A-SW指定了設(shè)備號固定為3號和6號設(shè)備，所以實際應(yīng)用中SGA-400A-SW的第7引腳RDE分別接P0.0、P0.1、P0.2，單片機采用輪巡方式讀取從機數(shù)據(jù)做判斷。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]探討《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）實施后,烏魯木齊市大氣污染防治面臨的新形勢及對策建議[J]. 趙光榮,賀洪燕,王娟.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2013(21)
[2]化學(xué)實驗室通風(fēng)及廢氣治理工程設(shè)計[J]. 丁智軍,李家泉.  中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2008(06)
[3]光電傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用實例[J]. 秦憲軍.  電子質(zhì)量. 2001(06)
[4]惡臭污染的防治[J]. 紀樹滿.  重慶環(huán)境科學(xué). 1999(02)



本文編號：2982445