設(shè)施農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重要組成部分,對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展和提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力具有重要意義。無土栽培是設(shè)施農(nóng)業(yè)的一種重要栽培方式,其營養(yǎng)液的自動(dòng)檢測(cè)和控制是這種方式得以廣泛推廣和保證高產(chǎn)高效的關(guān)鍵技術(shù)。目前還沒有既能兼顧各離子濃度的平衡又可自動(dòng)調(diào)控?zé)o土栽培灌溉液濃度的方法。本論文采用模塊化設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃。系統(tǒng)由自動(dòng)標(biāo)定模塊、檢測(cè)模塊和營養(yǎng)液調(diào)控模塊組成。在系統(tǒng)硬件上,選擇PLC為核心控制器,利用步進(jìn)指令控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)完成電極標(biāo)定；利用模擬量擴(kuò)展模塊完成離子選擇電極輸出電壓的采集；利用PID原理運(yùn)算營養(yǎng)液調(diào)控模塊中各閥門打開程度；在系統(tǒng)軟件上,利用組態(tài)軟件,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、系統(tǒng)工作過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)的顯示存儲(chǔ)。各模塊互相協(xié)同,能夠?qū)崿F(xiàn)營養(yǎng)液養(yǎng)分離子濃度的在線檢測(cè)和營養(yǎng)液的自動(dòng)調(diào)控。對(duì)于自動(dòng)標(biāo)定模塊,采用絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu),完成離子選擇電極的空間移動(dòng),以自動(dòng)采集電極輸出電壓；根據(jù)能斯特方程原理,采用最小二乘逐步逼近法,對(duì)電壓值和濃度對(duì)數(shù)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合。最終實(shí)現(xiàn)了離子選擇電極標(biāo)定過程的自動(dòng)化,為營養(yǎng)液中離子濃度的在線檢測(cè)提供了技術(shù)支撐。對(duì)于檢測(cè)模塊,基于冗余控制原理,采用兩套傳感器數(shù)據(jù)融合方法,... 

【文章來源】：西安工業(yè)大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題提出背景
    1.2 國內(nèi)外營養(yǎng)液在線測(cè)控研究現(xiàn)狀
        1.2.1 營養(yǎng)液檢測(cè)方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 營養(yǎng)液在線控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題目的、意義
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題來源及研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容及論文框架
    1.5 論文選題來源
    1.6 本章小結(jié)
2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 溫室營養(yǎng)液管理方法
    2.2 離子選擇電極
        2.2.1 離子選擇電極簡(jiǎn)介
        2.2.2 離子選擇電極測(cè)量原理
        2.2.3 離子選擇電極結(jié)構(gòu)
    2.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖
        2.3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
    2.4 本章小結(jié)
3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 自動(dòng)標(biāo)定模塊硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.1.1 自動(dòng)標(biāo)定原理和標(biāo)定過程
        3.1.2 自動(dòng)標(biāo)定模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.3 自動(dòng)標(biāo)定模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.2 檢測(cè)模塊硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.3 營養(yǎng)液調(diào)控模塊硬件平臺(tái)搭建
    3.4 硬件系統(tǒng)核心控制器設(shè)計(jì)
        3.4.1 核心控制器選型
        3.4.2 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        3.4.3 控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配
    3.5 本章小結(jié)
4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 軟件的主體框架
    4.2 復(fù)位功能子程序?qū)崿F(xiàn)
    4.3 檢測(cè)功能子程序
        4.3.1 檢測(cè)過程電壓讀取
        4.3.2 自動(dòng)標(biāo)定運(yùn)行控制
        4.3.3 標(biāo)定后處理
    4.4 自動(dòng)調(diào)控功能子程序
        4.4.1 調(diào)控方法
        4.4.2 PD控制參數(shù)的整定調(diào)試及結(jié)果
    4.5 上位機(jī)程序編寫
    4.6 難測(cè)組分軟測(cè)量
    4.7 系統(tǒng)運(yùn)行過程
    4.8 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)
    5.1 實(shí)驗(yàn)室空載驗(yàn)證
    5.2 實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]集裝箱植物工廠自動(dòng)控制系統(tǒng)建立[J]. 趙倩,王琨琦,聶銘君,陳曉麗,王利春,郭文忠,薛緒掌.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(10)
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[5]氮磷鉀不同配比對(duì)加工番茄育苗質(zhì)量的影響[J]. 王春麗,楚金萍,阿依夏木·托乎提,張建文.  北方園藝. 2014(14)
[6]國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題分析[J]. 劉峰,張明宇.  農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備. 2014(14)
[7]國內(nèi)外設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的比較[J]. 徐茂,鄧蓉.  北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(02)
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碩士論文
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本文編號(hào)：3315891