《基于PLC的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)》開題報告3700字

開題報告題目名稱基于PLC的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)題目類別畢業(yè)設(shè)計學(xué)生姓名專業(yè)自動化班級學(xué)號專業(yè)學(xué)院信息與控制工程學(xué)院1、選題背景及依據(jù)（簡述國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域中已有的研究成果（文獻綜述），選題目的、意義，列出主要參考文獻）1.糧倉溫度控制系統(tǒng)現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，因此，糧情檢測技術(shù)糧情檢測屬監(jiān)控系統(tǒng)范疇，近年來，由于計算機技術(shù)、超大規(guī)模集成

電路技術(shù)和的研究在軟、硬件等方面都有了一定的進展。近年來，隨著PLC和組態(tài)功能的日益強大和計算機的廣泛應(yīng)用，糧情檢測的準確性、穩(wěn)定性要求越來越高。尋找最佳配置和最好的性價比成為糧情監(jiān)測研究的熱點國外在糧情監(jiān)控技術(shù)上已達到了很成熟的地步,高科技數(shù)字式傳感器廣泛應(yīng)用于糧情檢測系統(tǒng)。這種傳感器采用了半導(dǎo)體集成電路與微控制器最新技術(shù)，在一個管芯上集成了半導(dǎo)體溫度檢測芯片、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換芯片、計算機接口芯片,轉(zhuǎn)換、溫度補償?shù)裙δ?。由于?shù)字溫度傳感器直接傳出數(shù)字量，從而解決了溫度信號長距離傳輸問題及傳輸過程中因干擾和衰減而導(dǎo)致的精度降低等問題。目前，國內(nèi)出現(xiàn)了豐富的數(shù)字傳感器配套產(chǎn)品，如遠程控制模塊、中繼器、接插器、分線器等，技術(shù)也比較成熟。數(shù)字傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機成為當(dāng)今信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)，計算機監(jiān)控技術(shù)已成人們關(guān)注的熱點。2.糧倉溫濕度控制系統(tǒng)研究的目的和意義科學(xué)儲糧是糧食生產(chǎn)的-一個重要環(huán)節(jié)，若管理不當(dāng)，糧食發(fā)霉或生蟲會造成極大浪費。糧庫管理中最重要的問題是監(jiān)測糧堆中的溫度變化。糧庫一般由幾十個甚至上百個由水泥或鋼板構(gòu)成的圓型倉組成，倉高為3-4m.現(xiàn)在，我國在糧倉建設(shè)上已實現(xiàn)規(guī)范化，但是監(jiān)測手段一直未

能實現(xiàn)同步現(xiàn)代化。我國許多儲備糧庫每年都因測控設(shè)備的不完善而導(dǎo)致部分糧食霉變,許多大型儲備糧庫的測控設(shè)備仍需高價進口,因此國家準備在未來的幾年內(nèi)對全國所有的糧庫進行翻新和改造工作，要求規(guī)范糧庫管理，實現(xiàn)糧庫管理現(xiàn)代化。糧食儲藏是國家為防備戰(zhàn)爭，災(zāi)荒或其它突發(fā)性事變而采取的有效措施，因此糧食的儲藏有重要意義。影響糧食安全儲存的主要參數(shù)是糧食的溫度和濕度。這兩者之間又是相互關(guān)聯(lián)的。糧食在正常儲藏過程中，含水量一般在12%以下是安全的，不會發(fā)生溫度突變，一旦糧庫進水，結(jié)露是糧食的含水量達到20%以上時，由于糧粒受潮胚芽萌發(fā)，新陳代謝加快而產(chǎn)生呼吸熱是局部糧食溫度突然升高，必然引起糧食霉變,可能造成無法挽回的損失因此設(shè)計出一種經(jīng)濟適用的糧倉溫濕度智能檢測系統(tǒng)是非常有必要的。PLC和組態(tài)自誕生以來給全世界人類的生活和工作起到了劇烈的作用，利用PLC和組態(tài)進行溫濕度檢測、處理和顯示具有實時性好、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。通過該系統(tǒng)的設(shè)計，這樣他們的就業(yè)面會更加寬廣，也可以滿足當(dāng)今社會對PLC和組態(tài)開發(fā)人才的大量需求.。參考文獻[1]基于S7-1200PLC的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計郭曉瑩;

何其文;

譚雨祺;《工業(yè)儀表與自動化裝置》|2021年第005期|39-41|[2]基于單片機的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計徐爽（銀川能源學(xué)院寧夏銀川750105）[3]基于單片機的糧倉溫濕度實時監(jiān)控系統(tǒng)楊方《湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)》2016年第09期[4]PLC與變頻器在水塔水位控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究[J].王濱，何周亮深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019,18（01）：26-28.[5]變頻調(diào)速提升機PLC的控制設(shè)計研究[J].朱相羽，徐昕煒?，F(xiàn)代信息科技，2019,3（02）：50-52.[6]西門子PLC軟件在中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用[J].王曉彬。電子技術(shù)與軟件工程，2019（03）：48.[7]基于PLC與歐陸表的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J].魯明祥。電子測量技術(shù)，2019,42（01）：49-53[8]基于PLC和觸摸屏的糧倉溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計閆金瑞;

胡原凱;

張立輝;《黑龍江科技信息》|2017年第001期|165-166|共2頁[9]基于PLC的土壤溫濕度遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計王珂;《電子制作》|2018年第017期|26-28|共3頁二、主要研究（設(shè)計）內(nèi)容、研究（設(shè)計）思想及工作方法或工作流程1、主要研究內(nèi)容系統(tǒng)主要實現(xiàn)對于糧倉內(nèi)溫濕度的采集、可視化，和系統(tǒng)對于溫濕度的自動控制，以及環(huán)境溫濕度超出預(yù)設(shè)范圍時或者系統(tǒng)措施無法快速改變溫濕度時，系統(tǒng)遠程監(jiān)控會發(fā)出報警。系統(tǒng)啟動后，傳感器開始采集所處位置的溫濕度，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到S7-1200，經(jīng)過系統(tǒng)的分析和轉(zhuǎn)換，最后將其傳輸?shù)奖O(jiān)控顯示屏上。若環(huán)境內(nèi)的溫濕度不符合要求，系統(tǒng)核心將驅(qū)動加熱器模塊、加濕器模塊以及散熱去濕模塊，將糧倉環(huán)境內(nèi)的參數(shù)恢復(fù)到提前設(shè)置的范圍內(nèi)系統(tǒng)采用的是電機驅(qū)動負載，可通過PLC技術(shù)調(diào)速。因此無論溫度還是濕度，都可以根據(jù)實際的溫差與濕差，及時的啟用降溫風(fēng)扇、除濕風(fēng)扇、升溫模塊、加濕器來及時有效的調(diào)整糧倉室內(nèi)的溫濕度。本文主要從以下幾個方面介紹了系統(tǒng)的整體架構(gòu)以及元器件的選擇方案：第一章簡單敘述了本課題的研究背景和這項技術(shù)的發(fā)展歷程以及設(shè)計需求第二章是對本系統(tǒng)總體方案的設(shè)計和元件的選擇進行了敘述。第三章介紹了每個元件的特點和引腳功能，以及每個模塊的電路設(shè)計。第四章介紹了系統(tǒng)整體編程部分的設(shè)計方案和部分模塊的設(shè)計思路。第五章是對系統(tǒng)實現(xiàn)的所有功能模塊進行了整合測試，并記錄測試結(jié)果。該系統(tǒng)的總體設(shè)計思路:該糧食存儲溫度控制系統(tǒng)采用全自動控制，當(dāng)系統(tǒng)上電時，系統(tǒng)對溫度實現(xiàn)自動控制;通過啟動、停止按鈕來控制驅(qū)動電動機的啟動和停止，然后對糧倉的溫度進行控制，運用PLC內(nèi)部自帶的計數(shù)器對溫度進行計數(shù)顯示。2、研究（設(shè)計）思想及工作方法傳感器選擇方案。糧倉溫度、濕度傳感器有DHT11、DHT22兩種，其中DHT11是主要的數(shù)據(jù)采集模塊。DHT11型感應(yīng)器是此次系統(tǒng)的核心，它不僅可以采集溫度，還可以采集濕度，還可以從內(nèi)部將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，操作簡便、快速。該系統(tǒng)的特點是響應(yīng)迅速，降低了數(shù)據(jù)的丟失。另外，DHT11也采用了一個單一的總線，這樣就可以方便地與外界的系統(tǒng)進行連接。DHT11與DHT22型溫度計相比，其測溫范圍為0~50℃，誤差約為±2°；相對濕度在百分之二十到百分之九十之間，偏差在百分之五以內(nèi)，這是最適合我們?nèi)粘Ｉ钪械臏囟群蜐穸纫?。但是DHT11最大的優(yōu)點在于其電路簡單，只需將Dout管腳連接到MCU的I/O端口，然后在該管腳上加上5K的上拉阻，并用3-5.5V供電。糧倉溫度、濕度顯示系統(tǒng)的選取。本系統(tǒng)的主要功能是LCD1602LCD顯示屏，用于顯示常見的文字和符號，在使用時，只需輸入相應(yīng)的代碼，就可以在屏幕上顯示16個字符。5V供電，具有較長的使用壽命和較高的可靠性。采用指令方式進行讀取和寫入，是一種較為常見的監(jiān)視器。總體來說，LCD1602液晶顯示屏相對于其它顯示屏來說，具有編程簡便、文字輸入、經(jīng)濟、使用方便、可靠等優(yōu)點。所以，本系統(tǒng)以LCD1602為主要的顯示器件。糧倉溫度、濕度馬達的選型。該系統(tǒng)以TB6612為主要的傳動元件。TB6612是一種具有低通電阻的MOSMOS器件，TB6612可以承載兩個DC馬達。該系統(tǒng)采用的調(diào)壓元件有兩個：一是用于散熱和除濕的風(fēng)扇；二是加熱模塊，可供加熱。TB6612模塊有兩種方式，一種是對風(fēng)扇的速度進行控制，一種是對加熱的速度進行控制。另外，電動機的電源和邏輯的控制電路是分開的，如果電動機的電源電路發(fā)生故障，那么邏輯控制回路就不會被燒壞。TB6612還采用PWM技術(shù)，它不但具有高頻率、高電流輸出、低電壓探測和熱關(guān)機保護、工作環(huán)境溫度較高等特點。本設(shè)計主要包括：溫、濕度的采集與可視化模塊、溫濕度調(diào)節(jié)模塊、閾值修改模塊、警報模塊。其中，控制模塊負責(zé)對環(huán)境參數(shù)進行處理，并采取相應(yīng)的措施；溫、濕度采集模塊是整個系統(tǒng)的一個探測員，負責(zé)對周圍環(huán)境進行溫度、濕度的采集，并進行分析、處理，然后傳輸?shù)轿⑻幚砥?，由PLC進行協(xié)調(diào)；LCD模塊是一種從機，它的主要功能是對溫度、濕度和溫度的數(shù)據(jù)進行實時的顯示；其中，加濕器模塊、加熱模塊、散熱模塊、除濕模塊是主要的功能模塊，當(dāng)微處理器在計算出室內(nèi)溫度和濕度不滿足需求時，這些模塊會收到啟動指令，將目前的溫室溫度控制在預(yù)定的范圍之內(nèi)；該設(shè)置值可以由閥值修正模塊來調(diào)整；如果溫、濕度達不到要求，或系統(tǒng)的控制措施不能迅速地改變溫度和濕度，則會有報警信號。在編制糧倉溫度、濕度時，需要明確需求，確定整個工程結(jié)構(gòu)，將其分解為多個模塊，每個模塊可以單獨進行設(shè)計生產(chǎn)，并進行單獨的調(diào)試。在進行設(shè)計時，盡可能地采用比較成熟、比較熟悉的元件，從而可以極大地提高產(chǎn)品的研發(fā)效率。首先對各個模塊進行獨立的調(diào)試，最后確定是否滿足設(shè)計的需要，保證整個系統(tǒng)在正常的范圍內(nèi)高效的工作。在啟動電源后，系統(tǒng)進行了初始化，在完成初始化后，延遲1S，使系統(tǒng)穩(wěn)定，然后再進行循環(huán)。由PLC向溫、濕度傳感器發(fā)送指令，由傳感器將接收到的數(shù)據(jù)與預(yù)定的區(qū)域進行比對，然后發(fā)送給相應(yīng)的執(zhí)行器（執(zhí)行器包括冷卻除濕風(fēng)扇、加濕器、加熱器）。三、畢業(yè)論文（設(shè)計）工作進度安排1、2022年10月1日至2021年10月31日：完成開題報告；2、2022年11月1日至2022年3月1日：完成作品和初稿；3、2023年3月2日至2023年4月1日：修改初稿，完成中期檢查；4、2023年4月2日至2023年5月10日：完成終稿；5、2023年5月11日至2023年5月20日：完成教師評閱、交叉評閱和查重；6、2023年5月21日至2023年6月10日：畢業(yè)設(shè)計答辯。指導(dǎo)教師意見該生通過與課題組成員和老師充分討論，對設(shè)計任務(wù)、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計要求較為清楚。開題報告中設(shè)計思路正確，設(shè)計方案得當(dāng)，時間安排合理。同意該課題開題。指導(dǎo)教師簽名：