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基于PLC的智能温室控制系统的设计摘要:温室环境系统是一个非线性、时变、滞后复杂大系统,难以建立系统的数学模型,采用常规的控制方法难以获得满意的静、动态性能。根据温室环境控制的特点,设计了一个基于PLC的智能温室控制系统。关键谝:PLC;智能控制:温室控制智能温室系统是近年逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术。本文在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上,对温室温度、湿度、CO,浓度和光照等环境因子控制技术进行研究,设计了一种基于PLC的智能温室控制系统。1智能温室控制算法的研究1.1温室环境的主要特点温室环境系统是一个复杂的大系统,建立精确的控制模型很难实现。由于作物对环境各气候因子的要求并不是特别的精确,而是一个模糊区间,比如作物对温度的要求,只要温度在某一时间段在某一区间内,该作物就能很好地生长,因此,也没有必要将各种参数进行精确控制。温室气候环境作为计算机控制系统的控制对象,有以下特点:非线性系统、分布参数系统、时变系统、时延系统、多变量藕合系统。1.2智能温室控制对象微分方程智能温室温度微分方程为:式中,为智能温室的放大系数;为智能温室的时间常数;为智能温室内外干扰热量换算成送风温度的变化量;为智能恒温室室内温度。2系统总体结构与硬件设计2.1系统总体结构2.1.1控制系统设计目标温室控制系统是依据室内外装设的温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO,传感器、室外气象站等采集或观测的温室内的室内外的温度、湿度、光照强度、CO,浓度等环境参数信息,通过控制设备对温室保温被、通风窗、遮阳网、喷滴灌等驱动/执行机构的控制,对温室环境气候和灌溉施肥进行调节控制以达到栽培作物生长发育的需要,为作物生长发育提供最适宜的生态环境,以大幅度提高作物的产量和品质。2.1.2控制模式以时间为基准的变温管理。根据一天中时间的变化实行变温管理,根据作物的生长需要将l天分成4个时间段,4个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。1天中4个时间段的分段方法用户可以灵活的更改,而且4个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。不同季节的控制模式不同,只是自动控制系统启动的调节机构不相同,但不同季节的控制目的是相同的,即将环境参数调控到设定的参数附近。随着季节的变化,以及随作物生长阶段的变化,各时间段所需要的温度也是变化的,这时可通过修改设定温度值来调整温室的温度控制目标。2.1-3控制方案本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的自动控制,提高设备运行的可靠性。在运行时可通过按钮对这两种控制方式进行切换。手动控制简单可靠,由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元器件组成。自动控制模式采用计算机自动控制。通过传感器对环境因子进行监测,并对其设定上限和下限值,当检测到某一值超过设定值,便发出信号自动对驱动设备进行开启和关闭,从而使温室环境因子控制在设定的范围内。其运行成本较低,可大大节约劳动力,降低劳动者的劳动强度。2.2系统的硬件组成为了实现智能温室的环境监控,本设计建立了温室环境控制参数的长时间在线计算机自动控制系统。实现了温室内温度、湿度、CO,浓度、光照强度等参数的长期监测。并可根据智能温室温湿度的需求,对天窗、侧窗、降温湿风扇、风机、湿帘、内外遮阳网等设备自动控制。采用计算机作为上位机安装有组态t6.02监控软件,能将数据汇总、显示、记录、自动形成数据库,并实现了温室调控设备的自动设置与远程监控。为了确保系统的可靠性,温室设备的控制采用手动/自动切换方式,即在某些特殊情况下系统可以切换成手动,使用灵活方便。3系统的软件设计3.1温室控制系统PLC软件的设计根据基本要求和技术要求列出以下几点:(1)防止接点误动作:可利用自锁电路加以解决;(2)系统自诊断功能:PIG本身具有此项功能;(3)风机控制:温室设有一组风机,能同时启动与停止,当温室内的温度超出预定值时,受PLC的控制先是4个侧窗自动打开,延时5s后风机启动,再延时5s后湿帘水泵启动,从而使温室的温度降低;(4)侧窗控制:温室中设有4个侧窗,侧窗受电机控制,通过电机限位的设定来控制侧窗行程。解决方法类似上一点,但考虑到程序的精炼性,可配合PGI的中断功能命令加以解决;(5)系统自动/手动控制:可利用一个开关量作为PLC的输入信号,实现控制程序的转换;(6)湿帘泵控制;(7)遮阳网控制;(8)CO,补气(控制;(9)补光灯控制;(1O)可扩展性:在PLC中预留一定的存储空间和端口即可解决。3.2控制系统软件设计系统中对风扇、天窗、侧窗、环流风机、遮阳幕和湿帘泵的控制是通过PLC发出开关指令,通过交流接触器控制相关机构的启停。由于PLC检测系统具有较高的灵敏度,能够把温室内的扰动快速反应出来,同时由于温室较大的传递滞后,执行机构动作频繁,从而影响使用寿命。为此,在程序中加有时间可调的延时模块,使用时可根据具体情况调整延时,使控制效果达到最佳。3.3系统的组态监控软件的设计组态软件是可从可编程控制器以及各种数据采集卡等设备中实时采集数据,然后发出控制命令并监控系统运行是否正常的一种软件包。其主要功能如下:(1)远程监视功能。它可以通过通讯线远程监视多座温室的当前状态,包摇‘户外温度、光照强度、风速、风向、雨雪信号、室内温度、室内湿度、控制器温度、三组独立通风窗的位置和开关状态、内外遮阳幕的位置和开关状态以及一级二级风扇、湿帘、微雾、加热器、环流风扇、补光灯、C0,补气阀、水暖三通阀的状态和多种形式的报警监视,还能监视各灌溉阀的照强度、风速、室内温度、室内湿度、CO,浓度、水暖温度等全月的、全周的、全日的和本时段的最大值、最小值和平均值。(3)温室设备运行记录功能。它能在线记录各温室设备状态变化时的时间、当前状态和位置、当前目标温度、室内温度、目标湿度和室内湿度,并能打印输出。(4)远程设定功能。可以通过通讯线远程修改可编程控制器的全部设定参数。(5)生成曲线图功能。它能以平面图或立体图的方式同时绘制任意时刻的户外温度、光照强度、风速、目标温度、室内温度、目标湿度、室内湿度、CO,浓度、水暖温度等全年的、全月的、全周的、全日的变化曲线并打印输出。4结语本文通过分析温室执行机构的相应动作对环境因子的影响,将可编程控制技术、变频技术、组态监控技术和传感器技术应用于温室控制系统的设计,开发了基于PLC的智能温室控制系统。圜状态(2)数据统计功能。它可以统计任意时刻的户外温度、光[2]。它可以统计任意时刻的户外温度、光14O[参考文献】邓璐娟,张侃谕,龚幼民.智能控制技术在农业工程中的应用.现代化农业,2003(12):1~3申茂向等.荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考.农业工程学报,2000,16(5)
康夫君和小静
智能化物流仓储信息管理系统论文开题报告
时间过得真快,大学生活即将结束,大家都接到了要做毕业设计的任务,而我们做毕业设计之前要先写好开题报告,那么问题来了,开题报告应该怎么写?下面是我精心整理的智能化物流仓储信息管理系统论文开题报告,仅供参考,大家一起来看看吧。
毕业设计(论文)题目:
具有智能货位管理功能的物流仓储信息管理系统
设计(研究)内容和意义:
本次毕业设计主要是通过对当前国内外物流仓储信息管理系统的分析,结合物流企业食品仓库管理实际,设计具有远程维护、智能货位管理功能的物流仓储信息管理系统。最后完成毕业论文。
物流仓储信息管理系统研究的内容涉及库存管理的全过程,包括收货、入库、库存、拣货、出库、结算、客户管理、报表、库存统计查询等等。
(1、卸货管理
卸货管理是指在物流过程中对卡车、火车、船舶等运输工具运来的货物进行卸货作业和将卸下的货物进行搬运移动,并进行初步的分类。
(2、入库管理
入库管理是指对已经卸货的货物按品种、品名、材质、客户单位等标准进行详细理货整理。并将货物按照一定顺序放置到仓库的指定位置,进行堆垛作业。
(3、库存管理
库存管理是指对堆放在仓库的货物进行管理,包括理货(整理需要堆放的货物)、码放(按照一定顺序将物品堆放在货垛上)、移库(改变原有货物的推放货垛)。
(4、出库管理
出库管理使指按照客户提货要求对将待提货物从仓库搬运并装货到卡车、火车、船舶等运输工具运出仓库。包括搬运和装车作业。
(5、计费管理
按照提货货物的重量和存储时间收取库存费用以及其他费用,包括入库费、出库费、置压费、转库费等费用。
(6、出门查验管理
对装上运输工具上的货物进行核查,若核对正确则放行。包括对货物的数量、重量和出库手续是否完备的检查。
结合对物流公司仓储系统流程的分析(见图),该仓储物流管理系统的具体内容如下:
仓储物流系统流程结构图
本系统完全基于Web,在Microsoft Visual Studio集成环境下开发,以Access数据库系统作为后台数据管理工具,并结合运用了XML实现,其中的ASP(Active Server Page)技术在对数据库进行动态查询领域中得到了广泛的应用,除了简单灵活外,还具有以下一些特点:
1、使用Jscript,Vbscript等简单易懂的脚本语言,结合HTML代码,即可快速创建网站的应用程序。
2、无须Compile编译,容易编写,可在服务器端直接执行。
3、与浏览器无关,用户端只要使用可执行HTML码的浏览器,即可浏览ASP所设计的网页。
4、ASP能与任何Active X Scripting语言相兼容。除了Jscript或VBscript语言来设计外,还可通过Plug-in的方式,使用由第三方所提供的其他脚本语言,譬如Perl,Tel等。脚本引擎是处理程序的COM(Component Object Model)物件。
5、ASP的源程序,不会被传到客户浏览器,因而可以避免所写源程序被他人剽窃,也提高了程序的安全性。
6、可使用服务器端的脚本来生成客户端的脚本。
7、ActiveXServer Components(ActiveX服务器元件)具有无限可扩充性。可以使用Visual Basic,Java,Visual C++等编程语言来编写所需要的ActiveX服务器元件。
实现ASP动态数据库操作主要有以下几步:
1、设置数据库源名(DSN)。在Windows9X 或Windows2000系统中,运行“控制面板”//“ODBC数据源管理器”,按提示添加“系统DSN”。
2、创建数据库连接(Connection)。
Set Conn=(“”)。
3、调用Open方法打开数据库。如:“数据源名称”。
4、创建数据对象(数据集)。如:Set rs=(“SQL语句”)
5、对数据库进行各种操作。
6、关闭数据库对象和连接。
具有智能货位管理的物流仓储信息管理系统的功能是:建立内外部的信息通信平台,实现工作流程自动化,实现文档管理等。
就目前社会处信息化建设和经济发展的需要而言,加强物流仓储信息管理系统的建设具有相当的现实意义和发展前景,具体地说,主要有:
1、能极大地提高工作效率:计算机可以代替人工进行许多繁杂的劳动。
2、节省运营成本:包括时间和纸张。
3、规范单位管理:把一些不够规范的工作流程变得井然有序。
4、提高企业竞争力:它能够提高贸易伙伴的合作效率,优化供应渠道。
信息已成为继劳动力、土地、资本之后的又一大资源。谁控制的信息越多,谁利用信息资源的效率越高,谁就会在各方面的竞争中占有一席之地,谁就会有更多的.优势。
物资供应部门是企业与生产单位之间的桥梁、纽带,是企业正常生产的物资保障部门。正因为供应部门是关键的中转环节,建立一套物资管理信息系统对于如何有效的把本单位生产所需的生产资料及时、保质保量的供应上去,有着重要的意义。从微观上讲,建立一套物资管理信息系统能够加快物资的周转速度,提高生产效率,从而加强了管理的信息化手段,提高了本单位的经济效益。从宏观上讲,顺应了社会的信息化、社会化潮流,缩短了整个社会化大生产的周期。
设计(研究)方案和进度安排:
3月12号——3月15号,讨论系统要实现的总目标和总框架,划分具体工作,安排工作进度。写开题报告,任务书。
3月16号——3月22号,查找资料,根据自己的不同功能部分找到相关文献。选择安装和熟悉开发环境,安装好开发软件和数据库软件,编写系统分析报告,熟悉系统基本流程。
3月23号——4月20号,继续查找相关资料,画数据流程图,分析各个功能模块,修改和完善功能模块和数据流程图,进行数据库设计,进行输入输出设计及代码设计。完善数据库和统一数据库及代码格式。写文献综述和外文翻译。
4月21号——5月30号,查找资料编写程序,在制作过程中调试运行,查看各个功能模块,改进不够完备的地方。分析各模块的情况,进一步改善,等待程序验收。根据程序撰写论文,确定论文的书写规范。
5月30号——6月5号,后期进一步完善论文,等待论文答辩。
主要参考文献资料:
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[5]梅晓勇,孙建平,肖政宏.基于动态规则构造的系统设计与实现[J].微机发展.2002.(6):12214.
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