北方寒地日光溫室溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 09:51
日光溫室能夠有效解決北方寒地人民對(duì)反季節(jié)蔬菜的需求,各地政府非常重視“菜籃子”工程建設(shè)。通過(guò)對(duì)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的文獻(xiàn)研究和實(shí)地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有日光溫室監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)采用有線方式進(jìn)行參數(shù)采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制,存在布線工程量大、經(jīng)濟(jì)成本高、日常維護(hù)困難、增減或調(diào)節(jié)采集節(jié)點(diǎn)復(fù)雜等問(wèn)題;部分采用無(wú)線方式的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境的無(wú)線監(jiān)測(cè),但其對(duì)溫室環(huán)境控制較少。因此迫切需要研究和設(shè)計(jì)適合日光溫室特點(diǎn)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線采集設(shè)備對(duì)溫室內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度和土壤濕度進(jìn)行采集,并將采集數(shù)據(jù)匯集到KL-N4600無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊?刂坪诵腜LC通過(guò)Modbus-RTU通信協(xié)議與數(shù)據(jù)采集模塊通信,讀取溫室環(huán)境參數(shù)值并與設(shè)定值對(duì)比,從而驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。上位機(jī)采用MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要實(shí)現(xiàn)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,顯示當(dāng)前執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài),顯示溫室環(huán)境實(shí)時(shí)狀態(tài),輸出報(bào)表和設(shè)置報(bào)警等功能。本文通過(guò)日光溫室自然通風(fēng)試驗(yàn)總結(jié)出自然通風(fēng)控制規(guī)律,并以該規(guī)律為理論依據(jù)設(shè)計(jì)了溫室模糊控制器,其模糊控制算法通過(guò)PLC編程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。在溫室加溫方面,將現(xiàn)有的溫室熱水加溫系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制,保證了...
【文章來(lái)源】:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 目前國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境監(jiān)控存在的問(wèn)題
1.3.2 溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.4 研究的主要內(nèi)容和方法
1.5 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)整體方案與硬件集成
2.1 日光溫室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
2.2 溫濕度環(huán)境因子分析
2.2.1 溫度因子及其監(jiān)控要求
2.2.2 濕度因子及其監(jiān)控要求
2.3 系統(tǒng)整體方案
2.4 系統(tǒng)硬件集成
2.4.1 傳感器的選用
2.4.2 PLC和擴(kuò)展模塊的選型
2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2.5.1 加溫設(shè)備
2.5.2 灌溉設(shè)備
2.5.3 通風(fēng)設(shè)備
2.5.4 保溫設(shè)備
2.6 本章小結(jié)
第三章 日光溫室自然通風(fēng)試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)溫室介紹
3.2 試驗(yàn)方案
3.3 試驗(yàn)內(nèi)容及采集點(diǎn)布置
3.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容
3.3.2 采集點(diǎn)布置
3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析
3.4.1 全天室內(nèi)外溫濕度試驗(yàn)
3.4.2 側(cè)窗與天窗不同開(kāi)度組合試驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 溫室模糊控制器設(shè)計(jì)
4.1 模糊控制理論
4.1.1 模糊控制特點(diǎn)
4.1.2 模糊控制系統(tǒng)組成及原理
4.2 日光溫室模糊控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 模糊化
4.2.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.2.4 反模糊化
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與功能測(cè)試
5.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
5.1.1 PLC編程軟件介紹
5.1.2 程序設(shè)計(jì)思路和流程
5.1.3 PLC I/O地址分配與程序設(shè)計(jì)
5.2 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
5.2.1 MCGS組態(tài)軟件介紹
5.2.2 上位機(jī)功能需求分析
5.2.3 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成
5.2.4 上位機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
5.3 上位機(jī)與下位機(jī)通信
5.4 程序調(diào)試與功能測(cè)試
5.4.1 PLC程序在線調(diào)試
5.4.2 系統(tǒng)整體功能測(cè)試
5.4.3 系統(tǒng)性能測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MCGS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高靜. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]溫室環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 劉海洋,王慧,陳智,宣傳忠. 農(nóng)機(jī)化研究. 2014(04)
[3]基于機(jī)理模型的現(xiàn)代溫室濕度系統(tǒng)建模[J]. 蔣勇翔,秦琳琳,石春,吳剛. 江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]基于Android手機(jī)的溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳大鵬,毛罕平,左志宇. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(09)
[5]S7-200PLC編程軟件的使用[J]. 張國(guó)勛. 黑龍江科技信息. 2013(26)
[6]溫室環(huán)境控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊學(xué)坤,蔣曉,諸剛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境在線控制系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 吳小偉,史志中,鐘志堂,武文娟,張璐,丁莉,崔軍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(04)
[8]基于太陽(yáng)能的無(wú)線溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 高立艾,唐娟,于華麗. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(01)
[9]基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的SMT廠房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張青培,王直. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(01)
[10]周博士考察拾零(二十) 關(guān)于吉林通化日光溫室建設(shè)的思考[J]. 周長(zhǎng)吉. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝). 2012(11)
碩士論文
[1]嚴(yán)寒地區(qū)日光溫室空氣源蓄熱土壤源熱泵供暖與供冷分析[D]. 高亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于模糊控制算法的北方日光溫室冬季環(huán)境控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐美嬌.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]PC板溫室的溫濕度建模與仿真[D]. 劉曉艷.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]寒地日光溫室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 王福祿.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[5]VENLO型溫室建模與智能控制研究[D]. 嚴(yán)海.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[6]基于PLC的第三代MOCVD控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 牛年增.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于Internet和專(zhuān)家系統(tǒng)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 劉鑫榮.新疆大學(xué) 2008
[8]基于遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的溫室專(zhuān)家管理系統(tǒng)的研究[D]. 呂永田.曲阜師范大學(xué) 2008
[9]研究型溫室分區(qū)控制與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 張濟(jì)龍.西南大學(xué) 2006
[10]基于LabVIEW的溫室環(huán)境智能測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 樊琦.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3191554
【文章來(lái)源】:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 目前國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境監(jiān)控存在的問(wèn)題
1.3.2 溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.4 研究的主要內(nèi)容和方法
1.5 技術(shù)路線
1.6 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)整體方案與硬件集成
2.1 日光溫室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
2.2 溫濕度環(huán)境因子分析
2.2.1 溫度因子及其監(jiān)控要求
2.2.2 濕度因子及其監(jiān)控要求
2.3 系統(tǒng)整體方案
2.4 系統(tǒng)硬件集成
2.4.1 傳感器的選用
2.4.2 PLC和擴(kuò)展模塊的選型
2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
2.5.1 加溫設(shè)備
2.5.2 灌溉設(shè)備
2.5.3 通風(fēng)設(shè)備
2.5.4 保溫設(shè)備
2.6 本章小結(jié)
第三章 日光溫室自然通風(fēng)試驗(yàn)研究
3.1 試驗(yàn)溫室介紹
3.2 試驗(yàn)方案
3.3 試驗(yàn)內(nèi)容及采集點(diǎn)布置
3.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容
3.3.2 采集點(diǎn)布置
3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析
3.4.1 全天室內(nèi)外溫濕度試驗(yàn)
3.4.2 側(cè)窗與天窗不同開(kāi)度組合試驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
第四章 溫室模糊控制器設(shè)計(jì)
4.1 模糊控制理論
4.1.1 模糊控制特點(diǎn)
4.1.2 模糊控制系統(tǒng)組成及原理
4.2 日光溫室模糊控制器設(shè)計(jì)
4.2.1 模糊控制器的結(jié)構(gòu)分析
4.2.2 模糊化
4.2.3 模糊控制規(guī)則的建立
4.2.4 反模糊化
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與功能測(cè)試
5.1 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
5.1.1 PLC編程軟件介紹
5.1.2 程序設(shè)計(jì)思路和流程
5.1.3 PLC I/O地址分配與程序設(shè)計(jì)
5.2 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
5.2.1 MCGS組態(tài)軟件介紹
5.2.2 上位機(jī)功能需求分析
5.2.3 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成
5.2.4 上位機(jī)功能實(shí)現(xiàn)
5.3 上位機(jī)與下位機(jī)通信
5.4 程序調(diào)試與功能測(cè)試
5.4.1 PLC程序在線調(diào)試
5.4.2 系統(tǒng)整體功能測(cè)試
5.4.3 系統(tǒng)性能測(cè)試
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
6.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于MCGS的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高靜. 太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]溫室環(huán)境信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 劉海洋,王慧,陳智,宣傳忠. 農(nóng)機(jī)化研究. 2014(04)
[3]基于機(jī)理模型的現(xiàn)代溫室濕度系統(tǒng)建模[J]. 蔣勇翔,秦琳琳,石春,吳剛. 江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]基于Android手機(jī)的溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳大鵬,毛罕平,左志宇. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(09)
[5]S7-200PLC編程軟件的使用[J]. 張國(guó)勛. 黑龍江科技信息. 2013(26)
[6]溫室環(huán)境控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊學(xué)坤,蔣曉,諸剛. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]國(guó)內(nèi)溫室環(huán)境在線控制系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J]. 吳小偉,史志中,鐘志堂,武文娟,張璐,丁莉,崔軍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2013(04)
[8]基于太陽(yáng)能的無(wú)線溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 高立艾,唐娟,于華麗. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(01)
[9]基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的SMT廠房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張青培,王直. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(01)
[10]周博士考察拾零(二十) 關(guān)于吉林通化日光溫室建設(shè)的思考[J]. 周長(zhǎng)吉. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)(溫室園藝). 2012(11)
碩士論文
[1]嚴(yán)寒地區(qū)日光溫室空氣源蓄熱土壤源熱泵供暖與供冷分析[D]. 高亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于模糊控制算法的北方日光溫室冬季環(huán)境控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐美嬌.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]PC板溫室的溫濕度建模與仿真[D]. 劉曉艷.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[4]寒地日光溫室遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 王福祿.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[5]VENLO型溫室建模與智能控制研究[D]. 嚴(yán)海.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[6]基于PLC的第三代MOCVD控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 牛年增.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于Internet和專(zhuān)家系統(tǒng)的溫室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 劉鑫榮.新疆大學(xué) 2008
[8]基于遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的溫室專(zhuān)家管理系統(tǒng)的研究[D]. 呂永田.曲阜師范大學(xué) 2008
[9]研究型溫室分區(qū)控制與管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 張濟(jì)龍.西南大學(xué) 2006
[10]基于LabVIEW的溫室環(huán)境智能測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 樊琦.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3191554
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/xixikjs/3191554.html
最近更新
教材專(zhuān)著