2022年开题报告3.docx

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1、精品学习资源湖 南 工 业 大 学本科毕业设计论文开题报告届学号职称学 院 部：电气与信息工程学院专业：学班生姓名：级：指导老师：年月 日欢迎下载精品学习资源2021 届毕业设计论文开题报告学院 部：专业：指导老师同学课题名称温室自动掌握系统设计温室掌握技术进展的背景随着农业现代化的进展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系亲密，己越来越受到世界各国的重视；这也为我国大型现代化温室的进展供应了极好的机遇，并产生庞大的推动作用；我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中进展起来的；温室大棚是一种可以转变植物生长环境、为植物生长制造最正确条件、防止外界四季变化和恶劣气候对其影

2、响的抱负场所；实现温室大棚环境智能掌握的目的是主动地调节温度、湿度、光照和二氧化碳气体浓度等环境因素， 以满意作物最正确生长环境的要求；其中，温度是最重要的环境因数；目前，我国绝大多数温室大棚设备都比较简单，温室大棚环境仍旧靠人工依据体会来治理；环境因素的自动调剂和掌握的讨论正处于起步阶段， 已严峻影响了设施农业的大力进展；特殊是北方地区因其纬度高，冰冷季节长，四季温差和昼夜温差较大，不利于作物生长，目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采纳传统的温度检测；这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸纷杂，成本也高；同时线路上传送的是模拟信号

3、，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于掌握者依据温度变化准时做出打算；在这样的形内式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要；容国内外温室掌握技术进展概况及温室是一种可以转变植物生长环境、为植物生长制造最正确条件、防止外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所；它以采光掩盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其任他不相宜露地植物生长的季节栽培植物；温室生产以到达调剂产期，促进生长发育，防治务病虫害及提高质量、产量等为目的；而温室设施的关键技术是环境掌握，该技术的最终目标是提高掌握与作业精度；随着农业现代化的进展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生

4、活关系亲密，己越来越受到世界各国的重视；这也为我国大型现代化温室的进展供应了极好的机遇，并产生庞大的推动作用；我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中进展起来的； 国外对温室环境掌握技术讨论较早， 始于 20 世纪 70 岁月；先是采纳模拟式的组合外表，采集现场信息并进行指示、记录和掌握；80 岁月末显现了分布式掌握系统；目前正开发和研制电脑数据采集掌握系统的多因子综合掌握系统；现在世界各国的温室掌握技术进展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向进展；目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现电脑自动掌握的现代化高科技温室，并且形成了令人惊羡的植物土厂；而我国

5、的温室系统属于半开放系统，温室内环境掌握水平比较低，仍靠人工依据体会来治理；而且，国内的掌握系统主要用于单因子掌握，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控才能差，产品的质量和产量难以得到保证；正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用；从国内外温室掌握技术的进展状况来看， 温室环境掌握技术大致经受三个进展阶段: 手动掌握、自动掌握、智能化掌握；温室掌握系统研制与开发的意义欢迎下载精品学习资源温室是植物栽培生产中必不行少的设施之一， 温度是影响植物生长发育最重要的因子之一；植物生长的温度范畴以 1535摄氏度最适； 为它们供应一个更相宜其生长的封闭的、良好的生存环境，

6、以提早或推迟花期，最终将会给我们带来庞大的经济效益；随着现代科技的进展，电子电脑已用于掌握温室环境；掌握系统由中心掌握装置、终端掌握设备、传感器等组成；先编制出温室花卉各生育阶段最适环境条件的治理程序表，储备于电子电脑的记忆装置中，电子电脑依据程序表确认、修正各栋温室内的参数，并给终端掌握系统指令；终端掌握设备向中心掌握装置输送检测信息， 依据中心掌握装置的指令输出掌握信号， 使电器机械设备执行动作，实现温室环境调剂；该系统可自动掌握加热、降温、通风；温室环境自动化掌握系统在大型现代化温室的利用，是设施栽培高新技术的表达；转变传统的掌握方式 , 实施温室环境的电脑监控 , 开发符合中国国情的温

7、室自动掌握系统 , 对加快中国温室生产的现代化水平和提高温室的经济效益具有重要意义；目前， 在市场流通的人工气候室， 均采纳传统的模拟电路与小规模数字电路，以通、断的方式进行掌握；这种落后的掌握方式导致了三个无法解决的问题：温、湿度掌握精度低；温、湿度掌握相互干扰； 能源铺张严峻；同时仍存在室内灯光的光谱与照度不能满意植物生长的要求； 对试验过程的数据无法进行检测、 记录和处理等问题； 而国外产品的价格高得惊人，一般单位无力承担；由于较多的讨论成果均基于单片机完成的，虽然价格廉价， 但单片机的可扩展性较差，而且同一个环境需要掌握的参数较多例如温度、湿度、有毒气体的浓度、 噪音等， 假如采纳 P

8、LC 为核心， 就可以提高系统的性价比； 本掌握系统采用先进的智能传感技术，采纳PLC 作为掌握核心， 就整个系统硬件与软件设计进行讨论， 并在试验室进行了模拟监测，掌握成效好，精度较高；自动掌握系统功能及操作说明温室通过人工干预的方式对指定区域内的温度、湿度、光照、土壤水分、养分和 CO2浓度等诸多环境因素进行调控，使之适合所培育作物的生长需求；温室特殊对需要人工培育且对生长环境要求苛刻的植物，如花卉、药材等，在温室中精确地掌握植物生长所需的环境条件，具有重要作用；本设计课题以 PLC为掌握核心，挑选合适的参数检测元件，对温室的温度、湿度、光照、土壤水分、养分和 CO2 浓度等参数进行实时监

9、测，由 PLC对这些参数进行实时掌握， 使之能满意系统的掌握要求；欢迎下载精品学习资源温室掌握系统的组成该人工气候室主要由自动掌握系统、通风系统、遮阳系统、 供热系统等四个部分组成， 假如是用在农业的温室育苗和种植大棚，就仍需要一个自动喷灌系统；如图1 所示；温室掌握系统通遮供风阳热系系系统统统图 1 人工温室系统组成温室的自动系统硬件接线图系统的硬件接线图如图 2所示；欢迎下载精品学习资源温度传感器湿度传感器光照传感器风速传感器风向传感器测雨传感器温度传感器湿度传感器二氧化碳传感器限位传感器EM231EM231上位机西门子可编程掌握器开窗电机遮阳电机 通风电机 湿度调剂器水热加热器欢迎下载精

10、品学习资源图 2 掌握系统的硬件结构框图欢迎下载精品学习资源各部分的构成与功能在本设计中 人工气候室掌握系统由工业掌握电脑传感器数据采集卡 PLC 及相应的执行机构组成 如图MCGS 实时监控欢迎下载精品学习资源传感器人工温数据采集卡显示器工欢迎下载精品学习资源室气候统系传感器组成控机PLC打印机传感器欢迎下载精品学习资源一、工业掌握电脑；本系统采纳工控机；软件是在WindowsXP 上运行、MCGS组态软件环境下开发的工业掌握软件；二、传感器；人工气候室目前主要侧重于温度、光照、相对湿度、 二氧化碳浓度等参数的监控， 主要用温度传感湿度传感器、土壤水分传感器以及光照强度传感器进行监测；湿度传

11、感器： 湿度检测的工作原理是采纳电容式相对湿度传感器电容值随着湿度的变化而线性变化， 通过信号检测和转换电路将变化的电容转换成与之对应的变化的电压；本系统的湿度传感器采纳高精度的 HS11000 型电容式湿度传感器；它采纳电容式湿度敏锐元件， 其特点是尺寸小、响应时间快、线性度好、温度系数小、牢靠性高和稳固性好；在相对湿度位 0 100 RH 范畴内， 电容量由 162PF 变化到 200PF 时，其误差不大于 2RH， 而且响应时间小于 5s， 湿度系数为；可见该湿度传感器受温度的影响是很小的；温度传感器：测试温度的传感器有很多，普遍使用的是热电偶和热电阻传感器；利用电阻随温度变的特性制成的

12、传感器叫做热电阻传感器；本系统采纳LT/W 型温度传感器；由铂电阻构成， 精度高、稳固性好、牢靠性高，在0630.74范畴内， 铂电阻与温度的关系可以采纳下式表示： Rt =R01+At+Bt2 式中： Rt 温度t 时的电阻值； R0为温度 0时的电阻值； A 、B 为常数；人工气候室的掌握温度在 050之间， 属于铂电阻的有效范畴， 故温度传感器可以采纳铂电阻传感器； 温度变送器是采纳先进的电路组成， 与不同的温度传感器相连接，可适用于不同的温度测量； 该变送器体积小巧、 轻巧、安装欢迎下载精品学习资源便利；该传感器的特点是的特点是：宽区特性好， 输入两、三线可选，可以克服引线电阻；输出二

13、线 420mA， 远距离传输；高精度、牢靠性高、安装便利，抗干扰才能强；光照强度传感器： 光照强度传感器采纳 LT/G 型三线光照强度传感器；其主要技术指标有： 光照强度范畴： 20万LX； 输出值： 4 20mA；0 5V； 精确性为 5000LX；电源为 1224V DC；二氧化碳浓度传感器： 本设计采纳 GMW120二氧化碳浓度， 性能指标如下： 测量范畴： 0 2000ppm；在20ppm 时的精度： 20ppm读数的； 重复性： 20 ppm； 热漂移： 2ppm/ ； 测量技术：单束非发散性红外光； 取样方式： 无方向性随机取样； 长期稳固性： 100ppm/5a； 响应时间： 6

14、0s10%90%响应； 输出信号： 420mA或0 5V； 电源： 24VDC/VAC030V；数据采集卡；数据采集卡采纳 PCL-812PG型数据采集卡， 它是一种能用IBMPC/XT/AT 以及其它兼容机的高性能、 高速、多功能数据采集卡， 是一种工业 I/O 接口产品， 可直接插入 PC 机的扩展插槽； PCL-812PG型数据采集卡可以输入 16 路单端模拟信号进行 A/D 转换； 由软件可编程增益； 16 路数字量输入和输出 通道； 有2 路12 位单片D/A 输出通道， 并且有可编程定时、计数功能；系统的掌握功能本系统依据数据采集卡采集到的各种参量，进行如下几方面掌握调剂；1 温度

15、掌握；本系统可进行变温治理，实现上午、下午、前半夜、后半夜、凌晨五段变温掌握；仍可依据人工气候室的详细用途，依据实际情形来进行变更变温时段；2 湿度掌握；湿度是建筑环境工程如空气调剂、气象、仓储治理如粮食、药品等、产品加工如食品、化工等很多行业中的重要的状态参数，经常需要对它进行监测与掌握；本系统的湿度掌握采纳对除湿设备进行掌握，来确保人工环境的恒定湿度；3 光控；本系统主要通过对遮阳幕的启闭进行掌握，到达对光照强度的掌握； 实际在育苗、种植大棚中， 为了能使植物得到良好的光照， 防止超过光饱和点， 利用遮阳幕来遮挡阳光， 同时仍可在晚上或阴天，通过掌握系统来开启人工照明设备， 实现对常日照作

16、物进行人工照明；4 二氧化碳含量掌握； 本系统可以对人工环境中的二氧化碳含量进行实时的监控，当二氧化碳的含量高于肯定值时，就起动通风电机， 对人工环境换风， 保证环境的空气新奇；假如在农业人工环境中，要求有较高的二氧化碳含量才能增施气肥，就应当在二氧化碳含量低于设定值时打开二氧化碳发生器，确保环境的二氧化碳含量到达预定要求； 系统的软件设计为了使系统具有直观的监控画面，本系统的监控软件采纳 MCGS组态软件完成， 使用组态软件可以免除繁琐的编程任务，并可以设计出形象、 精致的人机界面； 由于系统中使用了数字量和模拟量输入输出参数， 本系统采纳了研祥的 PCL-818L 接口卡；该接口卡共有16

17、 路模拟量输入， 输入模拟电压范畴为 -10 +10， 1路模拟量输出， 16路数字量输入和16 路数字量输出， TTL/DTL 电平兼容；将该接口卡安装在电脑箱内的 ISA 扩展槽上；为便于对象与 PCL-818L 板卡之间接线，板卡的生产厂家供应了相应的接线端子板，端子板可安装在机箱外适当处； DO 通道选用了 16 路继电器输出端子板 PCLD-785， 该端子板输出触点负载为 DC： 30V/1A ， ， 完全满意本系统的负载需要； AI 通道选用了 PCD-880 端子板；PCL-818L 与AI 端子板PCD-880 之间通过 37 芯D 型接头连接，与DO 输出端子板PCLD-7

18、85 之间用 20 芯扁平电缆连接， 对象与接线端子板之间用导线连接； PCLD-785 的每个 DO通道上有一个单刀双掷继电器，每个继电器对应常断、 公共、常通三个端子触点；假设电脑向它输出“ 0”，常断端子与公共端子之间为不通即触点断开，假设电脑向它输出“ 1”， 常断端子与公共端子之间导通即触点闭合；常通端子的情形刚好相反；该组态软件的功能包括掌握面板、 系统监控、报警、 历史趋势曲线、输出报表等几个部分；欢迎下载精品学习资源1 掌握面板；掌握面板主要完成人工气候室的各个监控参数的设定以及对各个参数的当前值进行实时的显示；2 系统监控；系统监控主要实现对人工环境的各个单元的参数值以及掌握

19、设备的当前状态完成实时显示；3 实时趋势与历史趋势曲线；实时趋势曲线可以将系统采集到的数据以实时曲线的方式显示出来以便于观看系统状态；历史趋势可以显示出各测量点的日、月、季度、年参数变化趋势， 依据这些曲线可以合理的设置系统参数值；4 报警及输出报表；实施报警功能可完成在测量的同时如发觉有测量结果超出设定的报警上下限时立刻进行报警的功能，并且在 CRT 上显示报警值及报警点； 系统测量结果可直接送入 EXCEL中进行数据分析或报表输出，同时将报表打印出来；本文的创新之处本设计是应用电脑技术实现的一个快速、精确、性能良好的人工气候室环境调控自动化系统；该系统可完成人工环境的内部温度、湿度、二氧化

20、碳浓度、光照等室内参数的控制；本文的创新之处在于大量采纳了各种智能传感器进行参数的采集，首次利用 MCGS组态软件实现实时数据的采集、显示，实时数据曲线的绘制，掌握参数的实时修改，完成人工环境的实时监控与掌握功能； 本掌握系统在试验室内已经进行了模拟运行，成效良好， 具有较强的推广价值和实际使用价值；1. 设计要求画出本系统的掌握系统框图，硬件接线图；2. 对硬件部分进行选型包括 PLC、各种传感器及其外围设备、数模和模数转换器件等 ；拟达3编写掌握程序；到4在机房对所编写的程序进行调试；的要5撰写毕业设计论文，论文要符合学校关于毕业设计的标准要求；求或技术指标进起止日期工作内容度选题，依据任

21、务书查阅关于课题的资料，撰写开安题报告；欢迎下载精品学习资源排进入工厂进行生产实习，积存现场体会；课题的设计阶段课题的答辩阶段1 褚 向 前 , 朱 武 . 温 室 温 度 多 传 感 器 数 据 融 合 J. 农 机 化 研究,2021,4:180-185.2 张荣标,冯友兵,沈卓,等.温室动态星型无线传感器网络通信方法讨论J. 农业工程学报 ,2021,2412:107-110.主要参考资料3 于海生等 .微型电脑掌握技术 M. 北京:清华高校出版社 ,1999.4魏玉,杨秀丽 .基于CAN总线技术的温室监控系统的设计J.农机化讨论,2021,11:130-132.5张春峰,邹新杰,余张国.分布式现场总线温室环境掌握系统设计J.电气传动 ,2021,3810:78-80.7 张万忠编著，电器与 PLC掌握技术，北京：化学工业出版社，2003系教研室看法签名：学院部主管领导看法签名：年月 日年月日欢迎下载