造纸实验室刺激性气体低成本自动检测排放设计

发布时间：2021-01-17 07:25

　　大气污染是环境监测的一个重要内容,国内对污染气体的检测主要集中在几大类污染源企业,而对人员相对集中的学校没有足够重视,传统的排放都是依据人的感官,用手工开窗或排气扇,有一定的盲目性。依照国家及相关地区环保标准,结合传感器应用和单片机控制相关知识,设计一种针对学校造纸实验室刺激性气体的检测排放低成本系统是可行的。 

【文章来源】：轻纺工业与技术. 2020,49(08)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

硬件结构图

控制单元是系统的主要部分，由单片机和继电器构成，检测系统由传感器或传感器阵列组成，本研究中酸雾传感器采用深国安的SGA-400A-SW型传感器[4]，硬件原理图如图2所示。图2中采用3个风扇代替实际的3组排气扇，由于实验室面积不大，可以和传感器直接连接，而SGA-400A-SW传感器与单片机的通讯采用MODBUS协议进行通讯，在采购元件时就可以要求厂家按照国标GB3095-2012在硬件上设定阈值浓度，也可以按照自身要求由客户定制。用ULN2003（图2中的U3）控制继电器，再由继电器控制排气扇，实现用弱电控制强电驱动电气设备的目的，造纸实验室为安全考虑需要用铁盒封装继电器，图2中SGA-400A-SW5、6、7引脚为TXD,RXD,RDE，其中RDE为RS485输出控制引脚。

系统使用SGA-400A-SW指定的基于RS485的modbus协议实现数据传输，传感器为从机并自带MAX485芯片，本例中使用MCS-51来模拟简单的PLC环境，需要在单片机里面设计一块共享区，该区域是上位机和下位机共享的，均可以读取或写入该区域的值，所有的modbus协议都是针对该区域的操作，下位机也是根据这块区域的值做相应的操作。本研究中仅以读取1个SGA-400A-SW数据并控制继电器为例说明软件设计思路。由于气体的积累和挥发有一定的时间，单片机编程要调用延时模块，并且要经过多次采样。由于SGA-400A-SW指定了设备号固定为3号和6号设备，所以实际应用中SGA-400A-SW的第7引脚RDE分别接P0.0、P0.1、P0.2，单片机采用轮巡方式读取从机数据做判断。

【参考文献】：
期刊论文
[1]探讨《环境空气质量标准》（GB3095-2012）实施后,乌鲁木齐市大气污染防治面临的新形势及对策建议[J]. 赵光荣,贺洪燕,王娟.  科技创新导报. 2013(21)
[2]化学实验室通风及废气治理工程设计[J]. 丁智军,李家泉.  中国环保产业. 2008(06)
[3]光电传感器技术的发展趋势及应用实例[J]. 秦宪军.  电子质量. 2001(06)
[4]恶臭污染的防治[J]. 纪树满.  重庆环境科学. 1999(02)



本文编号：2982445