• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      基于PLC的養(yǎng)雞場智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      2017-09-09 12:48:56張宏偉解應(yīng)博陳凱彬
      軟件導(dǎo)刊 2017年8期
      關(guān)鍵詞:上位機(jī)

      張宏偉+解應(yīng)博+陳凱彬

      摘 要:為了解決規(guī)?;B(yǎng)雞場自動化管理中存在的監(jiān)測參數(shù)眾多的問題,提出一種以PLC為核心處理器的多參數(shù)智能化監(jiān)控系統(tǒng)。傳感器將采集到的環(huán)境參數(shù)值傳送到PLC,經(jīng)過PLC處理后傳送到上位機(jī),上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲和顯示,并發(fā)送相應(yīng)指令到PLC來控制設(shè)備開啟或關(guān)閉。結(jié)果表明,該系統(tǒng)檢測靈敏,控制設(shè)備反應(yīng)迅速,可使雞舍環(huán)境參數(shù)控制在適宜范圍內(nèi)。

      關(guān)鍵詞:PLC;多參數(shù);上位機(jī);智能化監(jiān)控

      DOIDOI:10.11907/rjdk.171237

      中圖分類號:TP319

      文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號文章編號:1672-7800(2017)008-0091-03

      0 引言

      我國是世界的雞肉生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國,特別是近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平不斷提高,對雞肉的需求量更是日益遞增。面對雞肉需求量的增加,傳統(tǒng)一家一戶的散養(yǎng)模式已不能滿足市場需求[1]。對雞舍內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測和控制是養(yǎng)殖自動化管理的關(guān)鍵[2]。傳統(tǒng)養(yǎng)雞場主要是憑借工人長年累月積累的經(jīng)驗(yàn)來判斷雞舍內(nèi)溫度、濕度和氨氣的濃度是否合適,從而開啟或關(guān)閉相應(yīng)的控制設(shè)備,不利于規(guī)模化養(yǎng)殖[3]。

      隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,促使傳統(tǒng)落后的養(yǎng)殖模式向?qū)I(yè)化、規(guī)?;?、信息化方向發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)也朝著網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化方向發(fā)展。黃馳[4]提出了一種基于ARM11和Linux的DS18B20溫度測量系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了溫度數(shù)據(jù)的采集處理和顯示;趙娟等[5]根據(jù)AVR單片機(jī)的相關(guān)功能設(shè)計(jì)了一種氣體監(jiān)測系統(tǒng),可以對舍內(nèi)的有害氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測,并且通過RS485總線將檢測到的數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)來控制相關(guān)設(shè)備,但是存在單片機(jī)故障率高、不易擴(kuò)展、對環(huán)境依賴性大、開發(fā)周期長等缺點(diǎn);崔曦元等[6]提出了一種基于ZigBee技術(shù)的空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,利用ZigBee技術(shù)傳輸采集到的參數(shù)。但雞舍內(nèi)部環(huán)境相對復(fù)雜,導(dǎo)致無線傳輸抗干擾性差,不穩(wěn)定。

      針對上述問題,本文提出一種基于PLC的多參數(shù)智能化監(jiān)控系統(tǒng),該監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對雞舍內(nèi)溫度、濕度和氨氣濃度的實(shí)時在線監(jiān)測和控制。

      1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

      監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)主要包括溫濕度傳感器、氨氣濃度傳感器、PLC、上位機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)等幾部分。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

      溫濕度傳感器和氨氣傳感器將采集到的參數(shù)變換成電信號,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字信號傳輸?shù)絇LC,經(jīng)PLC處理后傳送到上位機(jī),上位機(jī)通過組態(tài)王6.55編寫相應(yīng)程序,通過數(shù)據(jù)分析和處理,將采集到的數(shù)值與根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定的溫度、濕度和氨氣濃度值進(jìn)行比較,將編寫好的相關(guān)控制指令傳送到PLC,從而控制通風(fēng)系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和增濕系統(tǒng)的啟動或者停止。

      2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

      2.1 傳感器選型

      溫濕度傳感器能將雞舍內(nèi)采集到的溫度值與濕度值轉(zhuǎn)換成容易被測量的電信號,滿足達(dá)到A/D轉(zhuǎn)換模塊對輸入量的相關(guān)參數(shù)要求。本系統(tǒng)采用JCJ175A溫濕度一體式傳感器,可選配RS485通訊接口,能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度的多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時通訊,其標(biāo)準(zhǔn)的modbus通訊協(xié)議為后期軟件處理帶來很大方便,并且能夠通過各種編程語言或組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。溫度測量范圍為0~50℃,濕度測量范圍為0~100%RH,溫度測量誤差在±0.5℃以內(nèi),相對濕度測量誤差≤±3%RH。

      氨氣濃度檢測選用JCJ280氨氣傳感器,JCJ280氨氣傳感器用于檢測空氣中的氨氣濃度,測量精確,具有良好的穩(wěn)定性和可靠性,響應(yīng)速度快,其工作量程為0~100ppm,電源為24VDC,能適應(yīng)的工作環(huán)境為-40~70℃,濕度<90%RH,輸出方式為RS485/RS232。

      2.2 I/O分配表

      根據(jù)雞舍環(huán)境的實(shí)際監(jiān)控需求,該監(jiān)控系統(tǒng)采用系統(tǒng)啟動、系統(tǒng)停止、噴霧器開啟、噴霧器關(guān)閉等24個開關(guān)量輸入,濕簾窗電機(jī)正轉(zhuǎn)、濕簾窗電機(jī)反轉(zhuǎn)等15個開關(guān)量輸出,溫濕度傳感器等5路模擬量輸入,通風(fēng)機(jī)電機(jī)1路模擬量輸出。部分端口分配如表1所示。

      2.3 PLC選型及接線

      根據(jù)I/O分配情況,監(jiān)控系統(tǒng)選擇使用S7-300系列的PLC作為控制器,數(shù)字量輸入模塊選用SM321模塊,該模塊和暖風(fēng)機(jī)開、暖風(fēng)機(jī)關(guān)等開關(guān)量相連,數(shù)字量輸出模塊使用SM322模塊,可以實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)部信號電平到控制過程所要求的外部信號電平轉(zhuǎn)換,模擬量的輸入和輸出模塊分別選用SM331和SM332兩個模塊,開關(guān)量接線圖如圖2所示。

      2.4 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      對于不同季節(jié)雞舍通風(fēng)量要求不同,冬季氣溫較低,雞舍內(nèi)主要以保暖為主。冬季雞舍內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)采用變頻調(diào)速的控制方式,這樣既可以保證雞舍內(nèi)的通風(fēng)量滿足要求,又避免了能源浪費(fèi)。根據(jù)實(shí)際需求,通風(fēng)系統(tǒng)使用4個通風(fēng)機(jī),其中風(fēng)機(jī)1采用變頻和工頻兩種調(diào)速模式,風(fēng)機(jī)2、3、4采用工頻調(diào)速。FU1是熔斷器,能夠保護(hù)電路,F(xiàn)R1、FR2、FR3和FR4是繼電器,分別實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)M1、M2、M3和M4的過載保護(hù)。當(dāng)需要的通風(fēng)量較小時,Q1閉合,Q2、Q3、Q4和Q5斷開,KM1閉合,此時M1變頻運(yùn)行,其它電動機(jī)不工作;當(dāng)需要的通風(fēng)量較大時,Q1和Q3閉合,Q2、Q4和Q5斷開,KM1和KM2閉合,此時M1變頻運(yùn)行,M2工頻運(yùn)行,M3和M4不工作。在雞舍內(nèi)通風(fēng)量需求不大,只需要一臺風(fēng)機(jī)變頻和一臺風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時,M1變頻運(yùn)行,M2、M3和M4可以任選其中一臺工作,其余兩臺停止運(yùn)行,這樣可以避免由于風(fēng)機(jī)故障而造成經(jīng)濟(jì)損失,保障雞舍環(huán)境始終處于適宜狀態(tài)。根據(jù)雞舍內(nèi)通風(fēng)量的需求不同,可以選擇開啟不同數(shù)量的風(fēng)機(jī)。通風(fēng)系統(tǒng)主電路如圖3所示。

      3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

      3.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

      上位機(jī)運(yùn)用組態(tài)王6.55來編寫相應(yīng)程序,構(gòu)建智能化雞舍監(jiān)控界面,實(shí)時在線顯示雞舍內(nèi)的溫度、濕度以及氨氣濃度值。根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)雞舍監(jiān)控畫面,依據(jù)雞舍內(nèi)相關(guān)設(shè)備的擺放位置完成安裝并連接,然后定義數(shù)據(jù)對象完成動畫連接,利用實(shí)時曲線控件對溫度、濕度和氨氣濃度曲線進(jìn)行在線顯示。endprint

      3.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

      下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)包括主程序軟件和子程序軟件設(shè)計(jì),主要實(shí)現(xiàn)對雞舍溫度、濕度以及氨氣濃度參數(shù)值的采集和處理,并將經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)中,通過接收相關(guān)的控制指令來決定通風(fēng)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、增濕系統(tǒng)的啟動和停止,達(dá)到雞舍環(huán)境參數(shù)實(shí)時在線監(jiān)測和智能化控制的目的。其中濕度控制的子程序如圖4所示,系統(tǒng)開始運(yùn)行后,傳感器將采集到的濕度值與設(shè)定的濕度值進(jìn)行比較,如果采集值大于設(shè)定值上限,則濕度報警指示燈亮,同時啟動通風(fēng)系統(tǒng);反之則啟動噴霧器,直到濕度值回到設(shè)定的范圍值內(nèi),系統(tǒng)關(guān)閉噴霧器。

      4 結(jié)果分析

      系統(tǒng)對雞舍內(nèi)的溫度、濕度和氨氣濃度3種主要的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和控制,以一天中某一時間段監(jiān)測到的環(huán)境參數(shù)值為例進(jìn)行分析,其中溫度變化曲線如圖5所示。

      在監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下,雞舍溫度在設(shè)定的最佳值附近擺動,當(dāng)參數(shù)值超過設(shè)定溫度,啟動相應(yīng)的控制設(shè)備,使其快速恢復(fù)到設(shè)定值范圍,說明監(jiān)控系統(tǒng)能夠較好地滿足雞舍對環(huán)境參數(shù)的監(jiān)控要求。

      5 結(jié)語

      為了改善雞舍環(huán)境,提高對雞舍內(nèi)溫度、濕度和氨氣濃度的自動化控制,設(shè)計(jì)了一種基于PLC 的多參數(shù)智能化監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)能夠完成對雞舍內(nèi)溫度、濕度和氨氣濃度的實(shí)時在線監(jiān)測、存儲和顯示,并根據(jù)實(shí)際需要控制相關(guān)設(shè)備開啟或者關(guān)閉,保證雞舍環(huán)境始終處在適宜的狀態(tài)。使用結(jié)果表明,該監(jiān)控系統(tǒng)有較高的檢測精度、反應(yīng)迅速、系統(tǒng)智能化程度較高,具有一定的市場應(yīng)用前景和推廣價值。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 熊亮.種禽養(yǎng)殖過程環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].銀川:寧夏大學(xué),2013.

      [2] 李麗華,于堯,陳輝,等.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的雞舍溫濕度實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,37(1):123-126.

      [3] 王麗芬.禽舍環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(6):1432-1434.

      [4] 黃馳.基于ARM11和Linux的DS18B20溫度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].軟件導(dǎo)刊,2012,11(6):75-76.

      [5] 趙娟,李麗華,賈蘭英,等.基于AVR單片機(jī)的雞舍有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2011,38(4):85-88.

      [6] 崔曦元,吳凌智.基于ZigBee無線技術(shù)的智能空氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].軟件導(dǎo)刊,2016,15(7):108-109.endprint

      猜你喜歡
      上位機(jī)
      論網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
      基于云的短波發(fā)射機(jī)機(jī)房中央空調(diào)自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
      基于上位機(jī)、NRF多點(diǎn)無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)
      景點(diǎn)智能導(dǎo)航系統(tǒng)
      全自動包裝及碼垛系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用
      基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的Android平臺糧情移動監(jiān)測系統(tǒng)
      印江| 凤山市| 成都市| 中江县| 屏边| 大同县| 泽州县| 牙克石市| 乌拉特中旗| 浦县| 龙川县| 乌海市| 台南县| 新河县| 高邑县| 正镶白旗| 木里| 若尔盖县| 当涂县| 淮南市| 海口市| 铜鼓县| 刚察县| 新和县| 梅河口市| 两当县| 景谷| 马尔康县| 宁阳县| 鹤庆县| 循化| 昌平区| 临沭县| 天津市| 盐津县| 金秀| 屯留县| 万全县| 福泉市| 彩票| 会同县|