電力線載波通信的誘導(dǎo)風(fēng)機控制系統(tǒng)設(shè)計
摘要:提出了基于電力線載波通信的誘導(dǎo)風(fēng)機控制系統(tǒng)設(shè)計方案,并給出了基于ARM7的控制器電路圖,包括電力線載波通信、CO檢測、煙霧檢測、時鐘、存儲等模塊電路;討論了主/從通信過程、風(fēng)機控制流程及詳細(xì)的軟件設(shè)計流程。該設(shè)計方案與傳統(tǒng)的總線式智能通風(fēng)控制系統(tǒng)相比,具有系統(tǒng)構(gòu)建簡單、成本低、調(diào)試維護方便的優(yōu)點。
關(guān)鍵詞:電力線通信;誘導(dǎo)通風(fēng);LPC220O;煙霧檢測;C0檢測;PL2102
引言
誘導(dǎo)通風(fēng)是采用誘導(dǎo)風(fēng)機噴射出高速氣體,誘導(dǎo)和帶動周圍氣體向前運動,從而達(dá)到空氣流通和換氣的目的。目前,多采用智能型控制系統(tǒng),布線復(fù)雜,成本高,系統(tǒng)調(diào)試及維護不便。電力線載波通信具有成本低、調(diào)試維護方便的優(yōu)點,非常適用于誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)。
1 電力線通信誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)總體設(shè)計
電力線通信誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)總體框圖如圖1所示,系統(tǒng)由多個誘導(dǎo)風(fēng)機控制器組成,控制器之間采用電力線通信,每個控制器都具有檢測周邊空氣質(zhì)量狀況(煙霧檢測、CO檢測)的功能,并能夠根據(jù)檢測結(jié)果控制一臺誘導(dǎo)風(fēng)機工作??刂破鞣种鳎瘡目刂破鳎骺刂破髟谕瓿杀旧硭鶐дT導(dǎo)風(fēng)機控制的同時,要獲取各從控制節(jié)點工作狀態(tài),并控制從控制器工作。從控制控制器根據(jù)檢測結(jié)果控制自身所帶誘導(dǎo)風(fēng)機工作,同時向主控制器匯報當(dāng)前工作狀態(tài)并受到主控制器控制,當(dāng)自身控制與主控制器控制命令發(fā)生沖突時,以主控制器控制命令為準(zhǔn),例如自身需要開啟風(fēng)機,而控制命令需要關(guān)閉風(fēng)機,則控制關(guān)閉風(fēng)機。
2 電力線通信誘導(dǎo)通風(fēng)控制器硬件設(shè)計
2.1 誘導(dǎo)通風(fēng)控制器硬件結(jié)構(gòu)框圖
電力線通信誘導(dǎo)控制器硬件結(jié)構(gòu)分為煙霧檢測、CO檢測、電力線載波通信、誘導(dǎo)風(fēng)機控制、電源單元、時鐘單元、存儲單元、看門狗復(fù)位及鍵盤顯示等功能單元,如圖2所示。鍵盤主要進行系統(tǒng)控制參數(shù)(如CO濃度閾值、主/從節(jié)點標(biāo)識、風(fēng)機起/停延時等)設(shè)定及時鐘校準(zhǔn),顯示單元可以指示用戶參數(shù)設(shè)定過程,并顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài),便于系統(tǒng)的安裝調(diào)試及維護。參數(shù)設(shè)定后,將參數(shù)寫入存儲器中,控制器開始進行煙霧檢測、CO檢測、誘導(dǎo)風(fēng)機控制等工作;主控制器需要定時查詢各從控制器工作狀態(tài),并控制從控制器工作。
由于誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)工作環(huán)境(如車庫)內(nèi)供氧不充分,如果發(fā)現(xiàn)火災(zāi),在火災(zāi)初期為陰燃狀態(tài),若此時開啟誘導(dǎo)風(fēng)機,會助燃為明火,因此控制器有必要進行煙霧檢測(檢測陰燃狀態(tài)),避免誘導(dǎo)風(fēng)機誤動作造成重大損失,在檢測到火災(zāi)險情時發(fā)出聲光報警,并停止所有風(fēng)機。C0檢測用于衡定區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量狀況,檢測到CO超標(biāo)時開啟誘導(dǎo)風(fēng)機工作,保證通風(fēng)換氣效果。控制器通過電力線載波通信單元實現(xiàn)與其他控制器的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互。由于控制器工作環(huán)境復(fù)雜、工作過程無人值守,看門狗復(fù)位單元可以有效避免系統(tǒng)工作過程中發(fā)生死機和程序跑飛現(xiàn)象。
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