《基于PLC的粮仓温湿度远程监控系统》开题报告3700字

开题报告题目名称基于PLC的粮仓温湿度远程监控系统题目类别毕业设计学生姓名专业自动化班级学号专业学院信息与控制工程学院1、选题背景及依据（简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果（文献综述），选题目的、意义，列出主要参考文献）1.粮仓温度控制系统现状网络通信技术的发展，使监控系统广泛应用于工农业生产等领域，因此，粮情检测技术粮情检测属监控系统范畴，近年来，由于计算机技术、超大规模集成

电路技术和的研究在软、硬件等方面都有了一定的进展。近年来，随着PLC和组态功能的日益强大和计算机的广泛应用，粮情检测的准确性、稳定性要求越来越高。寻找最佳配置和最好的性价比成为粮情监测研究的热点国外在粮情监控技术上已达到了很成熟的地步,高科技数字式传感器广泛应用于粮情检测系统。这种传感器采用了半导体集成电路与微控制器最新技术，在一个管芯上集成了半导体温度检测芯片、数据信号转换芯片、计算机接口芯片,转换、温度补偿等功能。由于数字温度传感器直接传出数字量，从而解决了温度信号长距离传输问题及传输过程中因干扰和衰减而导致的精度降低等问题。目前，国内出现了丰富的数字传感器配套产品，如远程控制模块、中继器、接插器、分线器等，技术也比较成熟。数字传感技术、通信技术、计算机成为当今信息技术的三大基础，计算机监控技术已成人们关注的热点。2.粮仓温湿度控制系统研究的目的和意义科学储粮是粮食生产的-一个重要环节，若管理不当，粮食发霉或生虫会造成极大浪费。粮库管理中最重要的问题是监测粮堆中的温度变化。粮库一般由几十个甚至上百个由水泥或钢板构成的圆型仓组成，仓高为3-4m.现在，我国在粮仓建设上已实现规范化，但是监测手段一直未

能实现同步现代化。我国许多储备粮库每年都因测控设备的不完善而导致部分粮食霉变,许多大型储备粮库的测控设备仍需高价进口,因此国家准备在未来的几年内对全国所有的粮库进行翻新和改造工作，要求规范粮库管理，实现粮库管理现代化。粮食储藏是国家为防备战争，灾荒或其它突发性事变而采取的有效措施，因此粮食的储藏有重要意义。影响粮食安全储存的主要参数是粮食的温度和湿度。这两者之间又是相互关联的。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下是安全的，不会发生温度突变，一旦粮库进水，结露是粮食的含水量达到20%以上时，由于粮粒受潮胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热是局部粮食温度突然升高，必然引起粮食霉变,可能造成无法挽回的损失因此设计出一种经济适用的粮仓温湿度智能检测系统是非常有必要的。PLC和组态自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的作用，利用PLC和组态进行温湿度检测、处理和显示具有实时性好、成本低、稳定性高等优点。通过该系统的设计，这样他们的就业面会更加宽广，也可以满足当今社会对PLC和组态开发人才的大量需求.。参考文献[1]基于S7-1200PLC的粮仓温湿度远程监控系统设计郭晓莹;

何其文;

谭雨祺;《工业仪表与自动化装置》|2021年第005期|39-41|[2]基于单片机的粮仓温湿度远程监控系统设计徐爽（银川能源学院宁夏银川750105）[3]基于单片机的粮仓温湿度实时监控系统杨方《湖北农业科学》2016年第09期[4]PLC与变频器在水塔水位控制系统中应用研究[J].王滨，何周亮深圳职业技术学院学报，2019,18（01）：26-28.[5]变频调速提升机PLC的控制设计研究[J].朱相羽，徐昕炜。现代信息科技，2019,3（02）：50-52.[6]西门子PLC软件在中央空调节能设计中的应用[J].王晓彬。电子技术与软件工程，2019（03）：48.[7]基于PLC与欧陆表的温度控制系统设计[J].鲁明祥。电子测量技术，2019,42（01）：49-53[8]基于PLC和触摸屏的粮仓温湿度监测系统设计闫金瑞;

胡原凯;

张立辉;《黑龙江科技信息》|2017年第001期|165-166|共2页[9]基于PLC的土壤温湿度远程监控系统设计王珂;《电子制作》|2018年第017期|26-28|共3页二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程1、主要研究内容系统主要实现对于粮仓内温湿度的采集、可视化，和系统对于温湿度的自动控制，以及环境温湿度超出预设范围时或者系统措施无法快速改变温湿度时，系统远程监控会发出报警。系统启动后，传感器开始采集所处位置的温湿度，然后将数据发送到S7-1200，经过系统的分析和转换，最后将其传输到监控显示屏上。若环境内的温湿度不符合要求，系统核心将驱动加热器模块、加湿器模块以及散热去湿模块，将粮仓环境内的参数恢复到提前设置的范围内系统采用的是电机驱动负载，可通过PLC技术调速。因此无论温度还是湿度，都可以根据实际的温差与湿差，及时的启用降温风扇、除湿风扇、升温模块、加湿器来及时有效的调整粮仓室内的温湿度。本文主要从以下几个方面介绍了系统的整体架构以及元器件的选择方案：第一章简单叙述了本课题的研究背景和这项技术的发展历程以及设计需求第二章是对本系统总体方案的设计和元件的选择进行了叙述。第三章介绍了每个元件的特点和引脚功能，以及每个模块的电路设计。第四章介绍了系统整体编程部分的设计方案和部分模块的设计思路。第五章是对系统实现的所有功能模块进行了整合测试，并记录测试结果。该系统的总体设计思路:该粮食存储温度控制系统采用全自动控制，当系统上电时，系统对温度实现自动控制;通过启动、停止按钮来控制驱动电动机的启动和停止，然后对粮仓的温度进行控制，运用PLC内部自带的计数器对温度进行计数显示。2、研究（设计）思想及工作方法传感器选择方案。粮仓温度、湿度传感器有DHT11、DHT22两种，其中DHT11是主要的数据采集模块。DHT11型感应器是此次系统的核心，它不仅可以采集温度，还可以采集湿度，还可以从内部将模拟信号转换成数字信号，操作简便、快速。该系统的特点是响应迅速，降低了数据的丢失。另外，DHT11也采用了一个单一的总线，这样就可以方便地与外界的系统进行连接。DHT11与DHT22型温度计相比，其测温范围为0~50℃，误差约为±2°；相对湿度在百分之二十到百分之九十之间，偏差在百分之五以内，这是最适合我们日常生活中的温度和湿度要求。但是DHT11最大的优点在于其电路简单，只需将Dout管脚连接到MCU的I/O端口，然后在该管脚上加上5K的上拉阻，并用3-5.5V供电。粮仓温度、湿度显示系统的选取。本系统的主要功能是LCD1602LCD显示屏，用于显示常见的文字和符号，在使用时，只需输入相应的代码，就可以在屏幕上显示16个字符。5V供电，具有较长的使用寿命和较高的可靠性。采用指令方式进行读取和写入，是一种较为常见的监视器。总体来说，LCD1602液晶显示屏相对于其它显示屏来说，具有编程简便、文字输入、经济、使用方便、可靠等优点。所以，本系统以LCD1602为主要的显示器件。粮仓温度、湿度马达的选型。该系统以TB6612为主要的传动元件。TB6612是一种具有低通电阻的MOSMOS器件，TB6612可以承载两个DC马达。该系统采用的调压元件有两个：一是用于散热和除湿的风扇；二是加热模块，可供加热。TB6612模块有两种方式，一种是对风扇的速度进行控制，一种是对加热的速度进行控制。另外，电动机的电源和逻辑的控制电路是分开的，如果电动机的电源电路发生故障，那么逻辑控制回路就不会被烧坏。TB6612还采用PWM技术，它不但具有高频率、高电流输出、低电压探测和热关机保护、工作环境温度较高等特点。本设计主要包括：温、湿度的采集与可视化模块、温湿度调节模块、阈值修改模块、警报模块。其中，控制模块负责对环境参数进行处理，并采取相应的措施；温、湿度采集模块是整个系统的一个探测员，负责对周围环境进行温度、湿度的采集，并进行分析、处理，然后传输到微处理器，由PLC进行协调；LCD模块是一种从机，它的主要功能是对温度、湿度和温度的数据进行实时的显示；其中，加湿器模块、加热模块、散热模块、除湿模块是主要的功能模块，当微处理器在计算出室内温度和湿度不满足需求时，这些模块会收到启动指令，将目前的温室温度控制在预定的范围之内；该设置值可以由阀值修正模块来调整；如果温、湿度达不到要求，或系统的控制措施不能迅速地改变温度和湿度，则会有报警信号。在编制粮仓温度、湿度时，需要明确需求，确定整个工程结构，将其分解为多个模块，每个模块可以单独进行设计生产，并进行单独的调试。在进行设计时，尽可能地采用比较成熟、比较熟悉的元件，从而可以极大地提高产品的研发效率。首先对各个模块进行独立的调试，最后确定是否满足设计的需要，保证整个系统在正常的范围内高效的工作。在启动电源后，系统进行了初始化，在完成初始化后，延迟1S，使系统稳定，然后再进行循环。由PLC向温、湿度传感器发送指令，由传感器将接收到的数据与预定的区域进行比对，然后发送给相应的执行器（执行器包括冷却除湿风扇、加湿器、加热器）。三、毕业论文（设计）工作进度安排1、2022年10月1日至2021年10月31日：完成开题报告；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，完成中期检查；4、2023年4月2日至2023年5月10日：完成终稿；5、2023年5月11日至2023年5月20日：完成教师评阅、交叉评阅和查重；6、2023年5月21日至2023年6月10日：毕业设计答辩。指导教师意见该生通过与课题组成员和老师充分讨论，对设计任务、设计内容和设计要求较为清楚。开题报告中设计思路正确，设计方案得当，时间安排合理。同意该课题开题。指导教师签名：