基于PLC的嵌入式车辆尾气自动检测系统

本文介绍了一种基于嵌入式WindowsCE操作系统和PLC、组态王6.0组态软件的车辆尾气自动检测系统。中央控制单元以运行WindowsCE操作系统和组态王6.0组态软件的工控机为控制站,PLC作为现场控制单元,传感器获取的测量数据由数据采集模块传送给工控机,实现对污染物检测装置的中央控制。

目前,实现对机动车排放污染进行有效控制已成为我国环境保护一项刻不容缓的任务,需要在生产中对汽车尾气污染物进行检测。本文就一种符合EU-2标准,基于嵌入式WindowsCE操作系统和组态王6.0组态软件的集工况模拟、样气采集、样气分析于一体的汽车尾气污染物智能检测系统进行介绍。

一、系统综述

整个系统由中央控制单元、底盘测功机、尾气取样单元、分析仪器单元以及相关辅助设备组成。首先底盘测功机模拟汽车的工况,然后尾气取样系统对样气进行精确的定量采集,最后由分析仪器单元对样气中的污染物浓度加以定量检测,中央控制单元实现对整个系统的自动控制。其中中央控制单元采用嵌入式系统作为核心控制单元,系统操作站为运行WIndowsCE嵌入式操作系统和组态王6.0嵌入版组态软件的工控机,负责发布命令给作为现场控制及命令执行元件的PLC。同时工控机与远程上位PC之间采用TCP／IP协议进行通讯。

精简的WindowsCE嵌入式操作系统使运行于该操作系统上的嵌入版组态王6.0组态软件的执行效率很高,完全可以满足设备现场运行的需要。

1、工作原理

图1汽车尾气检测系统示意图

系统总体示意图如图1所示。打开引擎的汽车在底盘测功机上模拟各种行驶工况,其尾气排放的污染物在鼓风机作用下经环境空气滤清器后进入尾气取样系统采样器,进行定容稀释取样(CVS)。分析仪器分别从背景气袋中、稀释排气气袋取样气进行分析,测量得出污染物的体积浓度。汽车尾气中污染物的排放值由以下公式进行计算:

mi=1/S*V*di*ci/106(iforHC、NOx、CO)