本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線的豆芽自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信息化技術(shù)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了前所未有的機(jī)遇,我國(guó)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型時(shí)期,全面實(shí)踐這一新技術(shù)體系的轉(zhuǎn)變,信息化技術(shù)將發(fā)揮獨(dú)特而重要的作用。本文面向農(nóng)產(chǎn)品加工應(yīng)用需求,以農(nóng)產(chǎn)品豆芽的自動(dòng)化生產(chǎn)為例,利用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信等數(shù)字化技術(shù),研究了一種基于CAN總線的自動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)豆芽自動(dòng)化生產(chǎn)的工藝要求,分別對(duì)涉及的泡豆、孵化、稱重和入庫(kù)環(huán)節(jié)的傳感器信號(hào)采集、總線通訊、上位機(jī)人機(jī)交互界面以及數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題進(jìn)行了研究,提出了豆芽生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案。以單片機(jī)為核心,將豆芽生產(chǎn)過(guò)程每個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)成為集成一定傳感、計(jì)算、執(zhí)行和通信能力的控制節(jié)點(diǎn),針對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)加工要求,分別對(duì)溫度、濕度、液位、位置及故障等過(guò)程信息的信號(hào)采集、處理給出了具體的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)于豆芽生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)狀況和通信的要求,使用獨(dú)立的CAN控制器芯片與單片機(jī)控制節(jié)點(diǎn)相連,實(shí)現(xiàn)了CAN總線網(wǎng)絡(luò)接口方案的軟硬件設(shè)計(jì)。利用USB/CAN通訊處理器,設(shè)計(jì)完成了監(jiān)控上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通訊功能,監(jiān)測(cè)各環(huán)節(jié)過(guò)程參量并控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作。利用虛擬儀器技術(shù),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了豆芽自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)交互界面,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、曲線顯示、報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)功能。經(jīng)測(cè)試表明,該系統(tǒng)可及時(shí)有效地采集豆芽生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)并監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀態(tài),具有低成本、操作簡(jiǎn)便、易于拓展等優(yōu)點(diǎn),本文研究成果對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品加工自動(dòng)化程度具有參考價(jià)值,同時(shí)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】：CAN總線 豆芽 監(jiān)控系統(tǒng) 傳感器 虛擬儀器
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 課題的研究背景和意義11
• 1.2 相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 豆芽生產(chǎn)線發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)控發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)19-21
• 2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能分析和總體架構(gòu)21-33
• 2.1 豆芽的生產(chǎn)工藝21-22
• 2.2 豆芽生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的功能分析22-26
• 2.2.1 豆芽泡豆環(huán)節(jié)監(jiān)控功能分析22-23
• 2.2.2 豆芽孵化環(huán)節(jié)監(jiān)控功能分析23-26
• 2.3 豆芽生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)26-31
• 2.3.1 生產(chǎn)過(guò)程的信號(hào)和控制系統(tǒng)分析26-27
• 2.3.2 整體方案設(shè)計(jì)27-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 3 豆芽生產(chǎn)過(guò)程控制節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)33-43
• 3.1 核心板整體架構(gòu)33-34
• 3.2 最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.3 CAN總線接口電路設(shè)計(jì)35-37
• 3.3.1 CAN總線控制器35-36
• 3.3.2 CAN總線收發(fā)器36-37
• 3.4 串口通訊接口電路設(shè)計(jì)37-38
• 3.5 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)38-40
• 3.5.1 信號(hào)調(diào)理電路38-39
• 3.5.2 數(shù)字式傳感器接口電路39-40
• 3.6 執(zhí)行器電路設(shè)計(jì)40-42
• 3.6.1 淋水電機(jī)正反轉(zhuǎn)繼電器驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)40-41
• 3.6.2 溫度控制電路設(shè)計(jì)41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 4 豆芽生產(chǎn)過(guò)程控制節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)43-63
• 4.1 控制節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)方案43-44
• 4.2 數(shù)據(jù)采集與處理模塊軟件設(shè)計(jì)44-51
• 4.2.1 模擬量信號(hào)采集44-48
• 4.2.2 傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)處理48-51
• 4.3 主從單片機(jī)串口通訊軟件設(shè)計(jì)51-58
• 4.3.1 儀器通信協(xié)議的狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)52-53
• 4.3.2 控制節(jié)點(diǎn)主機(jī)的串口通訊53-56
• 4.3.3 控制節(jié)點(diǎn)從機(jī)的串口通訊56-58
• 4.4 CAN總線通訊模塊軟件設(shè)計(jì)58-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 5 豆芽自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)63-83
• 5.1 上位機(jī)與下位機(jī)控制節(jié)點(diǎn)的通訊模塊設(shè)計(jì)63-66
• 5.1.1 USB/CAN通訊處理器63-64
• 5.1.2 基于LabVIEW虛擬儀器軟件中的通訊實(shí)現(xiàn)64-66
• 5.2 數(shù)據(jù)的處理66-74
• 5.2.1 模糊控制66-67
• 5.2.2 基于虛擬儀器的模糊控制策略67-68
• 5.2.3 虛擬儀器中的模糊控制68-74
• 5.3 生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的文件管理74-78
• 5.3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的TDMS文件管理74-75
• 5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)文件管理75-78
• 5.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)78-82
• 5.4.1 主界面78-80
• 5.4.2 豆芽生產(chǎn)過(guò)程子界面設(shè)計(jì)80-82
• 5.5 本章小結(jié)82-83
• 6 總結(jié)與展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-88
• 作者簡(jiǎn)歷88-89
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集89

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本文編號(hào)：414170