基于plc与can总线的隧道监控系统的设计与研究

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1、摘要本论文是基于作者参加首义广场隧道交通监控系统的设计与实现工作，对所完成的工作进行总结的基础上完成的。该系统的主要设计目的是要实现监控上的自动化远程控制，并研究设计出更加合理的监控方案，提高监控系统的智能性，减少能耗，以保证隧道的长期顺畅运行。论文主要内容是描述了首义广场隧道的地理位置及其隧道的结构特点，以此来说明实现该隧道监控系统的重要性；然后阐述了是如何根据隧道的结构特点，并综合考虑技术成熟度、经济成本、开发周期等因素，来设计和实现该监控系统的。具体工作内容有：(1)在研究了目前工程领域中常见的组建网络的相关技术后，提出了利用PLC(ProgrammableLogicContr

2、oller)和CAN(ControllerAreaNet)总线技术来构建分布式的采样点网络，各采样点通过CAN现场总线相连构成监控系统的下位机系统。(2)在深入学习了统一建模语言(UML)的基础上，监控系统的上位机软件系统部分，采用UML建模工具对隧道监控系统软件进行了详细的需求分析和总体设计，建立了隧道监控系统的各个模块。并对各个控制模块的工作流程进行了深入的分析和设计，重点说明了如何设计火灾异常联动控制。(3)在隧道监控系统投入运行后，深入地分析监测到的实际数据，根据实际的监测数据修改或设计出更加优化的监控方案j提高系统决策支持能力。本课题融合了网络技术、计算机控制技术、现场总线

3、技术、面向对象设计方法等，在实际部署整体系统时需要综合布线技术。通过对隧道监控系统的软硬件进行分析设计及实现，论证了利用PLC和CAN现场总线技术结合组态软件开发隧道监控系统的优点：降低开发成本，系统可靠性高，可扩展性高，易操作等，并用实例证明了将UML应用于隧道监控系统软件分析设计中的具体方法，最后根据实际的监测数据设计出优化的监控方案，提高系统的决策支持能力，也为系统今后的智能化控制提供理论基础。本文的研究方法和理论成果对其他隧道监控系统的设计与应用都提供了有益的参考。关键词：实时监控系统，PLC，CAN总线，统一建模语言，决策支持Abstract．Thispaperisthes

4、ummarizationofthetunnelmonitorandcontrolsystem(TMCS)inShouYisquare，whichbasesonauthortakespartindesigningandimplementingtheproject．Theprimarydesigningintentionforthesystemistorealizeautomaticlong·distancecontrol，andresearchhistoricaldatafordesigningmorereasonablecontrollingscheme，SOastoimprovei

5、nintelligenceofthesystem，reduceconsumingenergy,ensuretherunningoftunnelchronicallyandswimmingly．ThecontentofthepaperintroducesgeographicalplaceandstructuretraitofthetunnelinShouYisquareinordertoshowtheimportanceofimplementingTMCS．ThenIsetforthhowtodesignandimplementTMCSbytunnelstructuretraitand

6、takingintoaccountmaturityoftechnology,economicalcost，periodsofdevelopmentandSOon．Thematerialjobis：1．Afterstudyingprevalenttechnologyofcomposingofnetworkinrecentlyengineeringcontroldomain，IbringforwardusingProgrammablelogicController(PLC)andControllerAreaNet(CAN)tosetupmanysamplingsdistributedne

7、twork．EverysamplingpointjoininthenetworkbyCANtoconstitutesthesubstratemachineofTMCS．2．BasesonstudyingUML,IuseUMLmodelingtooltoprocessneedsanalysisandcollectivitydesigningforthesuperstratummachinesoftwareofTMCS．Ifoundeverymodulecla