小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

來源：職稱成果咨詢網(wǎng)作者：田編輯時(shí)間：2021-04-16 09:17

　　【摘要】文章進(jìn)行了小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建。采用低溫，適濕和氣調(diào)相結(jié)合的保鮮方案，用計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)對(duì)保鮮倉庫中各個(gè)水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和控制。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)包含上位機(jī)和下位機(jī)，組成CAN網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)和構(gòu)建的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行，達(dá)到了各項(xiàng)預(yù)定的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，完全適合推廣應(yīng)用到貯藏量100T以下的小型水果保鮮倉庫。

　　【關(guān)鍵詞】水果保鮮；測(cè)控系統(tǒng)；CAN總線；設(shè)計(jì)；構(gòu)建

　　我國的水果生產(chǎn)具有悠久的歷史，在種植面積和產(chǎn)量上均居世界首位。由于我國的水果保鮮技術(shù)比較落后，每年由于水果霉?fàn)€造成的經(jīng)濟(jì)損失接近該年水果總產(chǎn)值的30％。如2005年我國水果霉?fàn)€的損失就折合人民幣約600億元，這是一個(gè)十分驚人的數(shù)字。近幾年我國的一些大城市引入了國外先進(jìn)的價(jià)格昂貴的水果保鮮技術(shù)和設(shè)備，減少了水果在貯藏和運(yùn)輸過程中的損失。但在我國大多數(shù)中小城市，特別是在水果的生產(chǎn)地，仍然十分缺乏造價(jià)適中，性能可靠，性價(jià)比較高的中小型水果保鮮設(shè)施。為此，我們進(jìn)行了小型水果保鮮倉庫的設(shè)計(jì)與建造工作。

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　?。ㄒ?小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，現(xiàn)說明如下。

　　1．上位機(jī)

　　上位機(jī)采用工控微機(jī)，機(jī)內(nèi)插有CAN通信卡，上位機(jī)通過CAN通信卡連接到CAN總線，與下位機(jī)共同構(gòu)成CAN網(wǎng)絡(luò)。上位機(jī)內(nèi)還配有網(wǎng)卡，通過網(wǎng)卡與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接，完成與中央控制計(jì)算機(jī)的通信(圖1中未畫出)。多臺(tái)上位機(jī)配置成冗余方式，同時(shí)工作，完成對(duì)水果保鮮倉庫內(nèi)各個(gè)水果貯藏問的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，分析，控制和管理。

　　2．下位機(jī)

　　下位機(jī)具有總線通信功能，測(cè)量功能，控制功能和一定的協(xié)調(diào)功能。下位機(jī)包含數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，輸出控制節(jié)點(diǎn)，通信轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)等。圖2是數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖，它的主控制器采用89C52單片機(jī)，CAN控制器采用SJA1000，CAN總線收發(fā)器采用PCA82C250，看門狗芯片采用MAXS05L。在CAN控制器與CAN總線收發(fā)器之間采用光電耦合器6N137，以提高抗干擾能力。數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的具體功能單元包括：(1)溫度數(shù)據(jù)采集單元；(2)濕度數(shù)據(jù)采集單元；(3)氧氣含量(濃度)數(shù)據(jù)采集單元；(4)二氧化碳含量(濃度)數(shù)據(jù)采集單元。控制輸出節(jié)點(diǎn)的功能包括：(1)冷氣管道閥門通／斷控制：(2)抽濕管道閥門通／斷控制；(3)增濕管道閥門通／斷控制；(4)降氧(制氮)管道閥門通／斷控制；(5)二氧化碳充注管道閥門通／斷控制。通信轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)的功能是與具有RS232接口的設(shè)備進(jìn)行通信。

　　(二)小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　1．上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)的軟件完成系統(tǒng)的的運(yùn)行和組態(tài)，設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)正常工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)水果保鮮倉庫中各個(gè)水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，圖形顯示，超限報(bào)警，發(fā)出相應(yīng)的控制命令等功能。上位機(jī)軟件能根據(jù)管理者的需要，可對(duì)特定的一個(gè)，幾個(gè)或者全部水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量實(shí)現(xiàn)圖形顯示，數(shù)據(jù)分析，超限報(bào)警，發(fā)出控制命令等功能。本文采用Delphi6．0編制上位機(jī)的程序模塊，利用Delphi6．0內(nèi)置的BDE(Borland數(shù)據(jù)庫引擎)實(shí)現(xiàn)從本地或遠(yuǎn)程服務(wù)器上獲取或發(fā)送數(shù)據(jù)，并具有DDE(動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換)，OLE(對(duì)象鏈接庫)等數(shù)據(jù)庫管理功能和調(diào)用API函數(shù)的功能。

　　2．下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)下位機(jī)的軟件具有總線通信，檢測(cè)，控制和一定的協(xié)調(diào)功能，采用匯編語言編制。主要包括監(jiān)控程序，初始化程序，報(bào)文接收與發(fā)送程序，出錯(cuò)檢測(cè)處理程序，中斷程序，數(shù)據(jù)字典，應(yīng)用層協(xié)議，各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集程序，各項(xiàng)控制程序，RS232通信程序等。

　　(三)小型水果保鮮倉庫測(cè)控系統(tǒng)的試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果

　　本計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，測(cè)試和試驗(yàn)運(yùn)行，一年多來性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，達(dá)到了各項(xiàng)預(yù)定的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。本計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)具體達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)如下：

　　1．溫度測(cè)量范圍和精度：(一30~+50)±0．20C。

　　2．溫度控制范圍和精度：(一10~+30)±0．50C。

　　3．相對(duì)濕度測(cè)量范圍和精度：(30％~99％)±4％。

　　4．相對(duì)濕度控制范圍和精度：(35％~85％)±5％。

　　5．含氧量測(cè)量范圍和精度：(1O～10000)ppm±1％。

　　6．含氧量控制范圍和精度：(i0~5000)ppm±2％。

　　7．含二氧化碳量測(cè)量范圍和精度：(O～10000)ppm±2％。

　　8．含二氧化碳量控制范圍和精度：(0~8000)ppm±3％。

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　【3】康吉成．Delphi6程序設(shè)計(jì)【M1．北京：中國鐵道出版社．2005．10．