《基于PLC的糧倉溫濕度遠程監(jiān)控系統》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)控系統題目類別畢業(yè)設計學生姓名專業(yè)自動化班級學號專業(yè)學院信息與控制工程學院1、選題背景及依據（簡述國內外研究狀況和相關領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.糧倉溫度控制系統現狀網絡通信技術的發(fā)展，使監(jiān)控系統廣泛應用于工農業(yè)生產等領域，因此，糧情檢測技術糧情檢測屬監(jiān)控系統范疇，近年來，由于計算機技術、超大規(guī)模集成

電路技術和的研究在軟、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)控技術上已達到了很成熟的地步,高科技數字式傳感器廣泛應用于糧情檢測系統。這種傳感器采用了半導體集成電路與微控制器最新技術，在一個管芯上集成了半導體溫度檢測芯片、數據信號轉換芯片、計算機接口芯片,轉換、溫度補償等功能。由于數字溫度傳感器直接傳出數字量，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致的精度降低等問題。目前，國內出現了豐富的數字傳感器配套產品，如遠程控制模塊、中繼器、接插器、分線器等，技術也比較成熟。數字傳感技術、通信技術、計算機成為當今信息技術的三大基礎，計算機監(jiān)控技術已成人們關注的熱點。2.糧倉溫濕度控制系統研究的目的和意義科學儲糧是糧食生產的-一個重要環(huán)節(jié)，若管理不當，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成的圓型倉組成，倉高為3-4m.現在，我國在糧倉建設上已實現規(guī)范化，但是監(jiān)測手段一直未

能實現同步現代化。我國許多儲備糧庫每年都因測控設備的不完善而導致部分糧食霉變,許多大型儲備糧庫的測控設備仍需高價進口,因此國家準備在未來的幾年內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，實現糧庫管理現代化。糧食儲藏是國家為防備戰(zhàn)爭，災荒或其它突發(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是糧食的溫度和濕度。這兩者之間又是相互關聯的。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計出一種經濟適用的糧倉溫濕度智能檢測系統是非常有必要的。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。通過該系統的設計，這樣他們的就業(yè)面會更加寬廣，也可以滿足當今社會對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)控系統設計郭曉瑩;

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)控系統設計徐爽（銀川能源學院寧夏銀川750105）[3]基于單片機的糧倉溫濕度實時監(jiān)控系統楊方《湖北農業(yè)科學》2016年第09期[4]PLC與變頻器在水塔水位控制系統中應用研究[J].王濱，何周亮深圳職業(yè)技術學院學報，2019,18（01）：26-28.[5]變頻調速提升機PLC的控制設計研究[J].朱相羽，徐昕煒。現代信息科技，2019,3（02）：50-52.[6]西門子PLC軟件在中央空調節(jié)能設計中的應用[J].王曉彬。電子技術與軟件工程，2019（03）：48.[7]基于PLC與歐陸表的溫度控制系統設計[J].魯明祥。電子測量技術，2019,42（01）：49-53[8]基于PLC和觸摸屏的糧倉溫濕度監(jiān)測系統設計閆金瑞;

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)控系統設計王珂;《電子制作》|2018年第017期|26-28|共3頁二、主要研究（設計）內容、研究（設計）思想及工作方法或工作流程1、主要研究內容系統主要實現對于糧倉內溫濕度的采集、可視化，和系統對于溫濕度的自動控制，以及環(huán)境溫濕度超出預設范圍時或者系統措施無法快速改變溫濕度時，系統遠程監(jiān)控會發(fā)出報警。系統啟動后，傳感器開始采集所處位置的溫濕度，然后將數據發(fā)送到S7-1200，經過系統的分析和轉換，最后將其傳輸到監(jiān)控顯示屏上。若環(huán)境內的溫濕度不符合要求，系統核心將驅動加熱器模塊、加濕器模塊以及散熱去濕模塊，將糧倉環(huán)境內的參數恢復到提前設置的范圍內系統采用的是電機驅動負載，可通過PLC技術調速。因此無論溫度還是濕度，都可以根據實際的溫差與濕差，及時的啟用降溫風扇、除濕風扇、升溫模塊、加濕器來及時有效的調整糧倉室內的溫濕度。本文主要從以下幾個方面介紹了系統的整體架構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的發(fā)展歷程以及設計需求第二章是對本系統總體方案的設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計。第四章介紹了系統整體編程部分的設計方案和部分模塊的設計思路。第五章是對系統實現的所有功能模塊進行了整合測試，并記錄測試結果。該系統的總體設計思路:該糧食存儲溫度控制系統采用全自動控制，當系統上電時，系統對溫度實現自動控制;通過啟動、停止按鈕來控制驅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內部自帶的計數器對溫度進行計數顯示。2、研究（設計）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是主要的數據采集模塊。DHT11型感應器是此次系統的核心，它不僅可以采集溫度，還可以采集濕度，還可以從內部將模擬信號轉換成數字信號，操作簡便、快速。該系統的特點是響應迅速，降低了數據的丟失。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，這是最適合我們日常生活中的溫度和濕度要求。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、濕度顯示系統的選取。本系統的主要功能是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?？傮w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、經濟、使用方便、可靠等優(yōu)點。所以，本系統以LCD1602為主要的顯示器件。糧倉溫度、濕度馬達的選型。該系統以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。該系統采用的調壓元件有兩個：一是用于散熱和除濕的風扇；二是加熱模塊，可供加熱。TB6612模塊有兩種方式，一種是對風扇的速度進行控制，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，它不但具有高頻率、高電流輸出、低電壓探測和熱關機保護、工作環(huán)境溫度較高等特點。本設計主要包括：溫、濕度的采集與可視化模塊、溫濕度調節(jié)模塊、閾值修改模塊、警報模塊。其中，控制模塊負責對環(huán)境參數進行處理，并采取相應的措施；溫、濕度采集模塊是整個系統的一個探測員，負責對周圍環(huán)境進行溫度、濕度的采集，并進行分析、處理，然后傳輸到微處理器，由PLC進行協調；LCD模塊是一種從機，它的主要功能是對溫度、濕度和溫度的數據進行實時的顯示；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，當微處理器在計算出室內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定的范圍之內；該設置值可以由閥值修正模塊來調整；如果溫、濕度達不到要求，或系統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，確定整個工程結構，將其分解為多個模塊，每個模塊可以單獨進行設計生產，并進行單獨的調試。在進行設計時，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品的研發(fā)效率。首先對各個模塊進行獨立的調試，最后確定是否滿足設計的需要，保證整個系統在正常的范圍內高效的工作。在啟動電源后，系統進行了初始化，在完成初始化后，延遲1S，使系統穩(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據與預定的區(qū)域進行比對，然后發(fā)送給相應的執(zhí)行器（執(zhí)行器包括冷卻除濕風扇、加濕器、加熱器）。三、畢業(yè)論文（設計）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)設計答辯。指導教師意見該生通過與課題組成員和老師充分討論，對設計任務、設計內容和設計要求較為清楚。開題報告中設計思路正確，設計方案得當，時間安排合理。同意該課題開題。指導教師簽名：