第二章 车载运输测控系统设计

2。1 车载运输测控系统研究概述

测控系统以 PLC 为基础，集数据采集和控制为一体，通过安装在驾驶室的彩色 触摸屏可以实现参数显示、修改和存储，数据、报警实时采集和存储，通过硬盘录像 机和监视器实现视频数据的采集、显示和存储，同时完成对发电机和空调的控制。

2。1。1 系统的功能需求

要求具备的功能如下：

（1）两路温湿度测量；

（2）三路振动测量；

（3）一路门控；

（4）在方舱内设置双制风道式空调，对方舱的温度进行调节；

（5）设置发电机，以便在公路运输时为空调提供电源；

（6）对电压源 AC220V、DC24V 进行检测；

（7）能完成控制参数修改、显示和保存。

（8）能完成所有测量数据和报警的实时显示；

（9）能完成所有温湿度和振动数据的存储；

（10）能完成所有报警，空调和发电机等设备运行状态的存储。

2。2  系统的构架

按照系统控制的功能要求，根据大量的车载运输测控系统和 S7-200 的控制系统[6] 的相关资料可以画出测控系统结构为图 2-1 所示。

图 2-1 车载运输测控系统结构图

根据系统的设计功能要求得出系统的结构图，通过结构图可以明确的知道系统 硬件设计所需要各种外围电路以及一些传感器等器件。

(1) 直流电源 汽车蓄电池在欠电和充电状态，实际电压变化范围较大，考虑到系统工作稳定性

和传感器测量精度，采用 DC/DC 模块，输出稳定的 DC24V 电源。

(2)   交流电源

发电机发电，主要运输过程中为空调提供 AC220V 电源。

(3) 柴油发电机

PLC 根据舱内温度控制要求，远程控制油机启停，为空调供电；PLC 实时监测 油机运行状态、故障等信息；还要求设置有若测控系统失效，可本地控制油机；能够 在系统失效情况下确保发电机供电空调正常。

(4) 空调

系统设置有可以对空调进行本地控制或远程控制的选择，可以达到方便、安全的

控制；根据舱内环境变化，控制油机启停，通过空调，按照设定参数调节温度，空调 的控制由 RS485 的自由串口对空调的实时控制；同时 PLC 实时监测空调运行状态、 故障等信息；若测控系统失效，可本地控制空调。论文网

(5) 振动测量

设置车辆前后、垂直地面和侧向 3 个方向的振动测量传感器，通过模拟量模块转 换，测控系统实时计算并处理数据。

(6) 温湿度测量 设置一个温湿度传感器，共两路输入，通过模拟量模块转换，测控系统实时计算

并处理数据。

(7) 电源监测

AC220V 和 DC24V 两路检测变送器，通过模拟量模块转换，测控系统实时计算 并处理数据。

(8) 一路门控检测，当方舱打开时，声光报警。

(9) 测控系统通过通信模块，触摸屏通信，操作人员可进行控制参数设定、系统参数 的实时检测和数据实时监测。

(10) 操作面板 提供必要的操作开关、按钮、指示灯和报警器等。

2。3 PLC 的选型

主要由于 S7-200 系列 PLC 可编程控制器有着很大的优点，所以选择 S7-200 作为 系统的核心元件，它具有紧凑的设计、强大的指令、良好的扩展性以及低廉的价格等 优点，这都可以用来实现我们系统中基本的控制要求，甚至能够近乎完美的达到我们 的要求，并且有着多种类型的 CPU 以及各种的电压等级的选择，无论是在工业控制 中还是在生活电器产品中都被广泛的应用着。