發(fā)布時間：2017-08-09 21:18

  本文關鍵詞：基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)

  更多相關文章： 水產(chǎn)養(yǎng)殖 組態(tài)王 PLC 物聯(lián)網(wǎng)

【摘要】：隨著社會的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷提升,中國農(nóng)業(yè)將得到進一步發(fā)展,其中水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也將從原來的人工作業(yè)轉(zhuǎn)化為自動化一體的作業(yè)。目前,中國的傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨著全集成自動化程度不高和水質(zhì)參數(shù)檢測缺乏的現(xiàn)象,本文針對國內(nèi)傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀和高密度養(yǎng)殖困難,提出了基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)的設計方案。本文分析了國內(nèi)外水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的現(xiàn)狀,確立了溶解氧為主要被測參數(shù),提出了基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)設計方案,闡述了本系統(tǒng)的硬件結構和軟件總體設計。本系統(tǒng)由現(xiàn)場從站級、主站監(jiān)控級、遠程監(jiān)控級三級構成,硬件系統(tǒng)由信號采集模塊、指令執(zhí)行模塊、從站控制器、主站控制器、觸摸屏、GPRS-DTU模塊、服務器、遠程終端組成。現(xiàn)場從站級主要由多個西門子PLC224XP、信號采集模塊、指令執(zhí)行模塊、GPRS-DTU模塊組成。其中模擬量信號由調(diào)理電路將信號轉(zhuǎn)化為0到2.5V信號,數(shù)字量信號由PLC串口利用自由口通訊方式采集和發(fā)送數(shù)據(jù),執(zhí)行器MM420變頻器由PLC通過USS協(xié)議控制,從而對溶氧泵調(diào)速;主站監(jiān)控級為西門子PLC1200、GPRS-DTU模塊、西門子TP700觸摸屏組成。主站和現(xiàn)場從站級通過無線模塊進行無線Modbus-RTU輪詢測控,服務器采用VB2010編程,利用Winsock控件進行無線數(shù)據(jù)透傳;遠程監(jiān)控級由組態(tài)王和智能手機監(jiān)控,實現(xiàn)無線遠程測控。在控制算法的選擇上由于被控系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)且參數(shù)時變,因此本文結合溶解氧控制特點,選用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制算法完成對溶解氧的控制。本系統(tǒng)由實踐運用證明,基于組態(tài)王的PLC水產(chǎn)養(yǎng)殖無線測控系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,對溶氧的控制即時穩(wěn)定,監(jiān)控室利用組態(tài)王監(jiān)控實時性和穩(wěn)定性較高,而組態(tài)王遠程網(wǎng)頁監(jiān)控和智能手機無線終端能實時檢測水質(zhì)參數(shù),避免了由于參數(shù)得之不及時產(chǎn)生的嚴重后果,減少了經(jīng)濟損失。本系統(tǒng)實時性高,運行穩(wěn)定可靠對物聯(lián)網(wǎng)和全集成自動化水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展有著重要意義。
【關鍵詞】：水產(chǎn)養(yǎng)殖 組態(tài)王 PLC 物聯(lián)網(wǎng)
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S951.2;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究的目的及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文內(nèi)容安排15-17
• 第二章 水產(chǎn)養(yǎng)殖溶解氧參數(shù)控制策略研究17-26
• 2.1 水環(huán)境因子溶解氧特點及其分析17-18
• 2.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制算法設計18-19
• 2.3 常規(guī)PID控制器的基本概念及基本控制原理19-20
• 2.4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器20-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 硬件系統(tǒng)設計26-36
• 3.1 系統(tǒng)整體設計26-28
• 3.2 Modbus-RTU從站各模塊設計28-31
• 3.2.1 信號采集模塊28-30
• 3.2.2 指令執(zhí)行模塊30-31
• 3.2.3 從站控制器S7-200PLC介紹31
• 3.3 Modbus-RTU主站各模塊設計31-33
• 3.3.1 S7-1200 PLC介紹31-32
• 3.3.2 監(jiān)控級人機界面32-33
• 3.4 遠程通信系統(tǒng)的搭建33-35
• 3.4.1 Modbus-RTU無線通訊方式介紹33
• 3.4.2 GPRS-DTU模塊33-35
• 3.5 遠程控制端控制設備35
• 3.6 本章小結35-36
• 第四章 水質(zhì)測控系統(tǒng)的軟件設計36-59
• 4.1 水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的整體設計36
• 4.2 從站控制器的軟件設計36-44
• 4.2.1 RS485數(shù)字量信號采集37-39
• 4.2.2 西門子變頻器的USS協(xié)議通信39-40
• 4.2.3 PLC的USS協(xié)議通信指令40-41
• 4.2.4 溶解氧的控制41-43
• 4.2.5 從站控制器的Modbus-RTU設定43-44
• 4.3 GPRS-DTU設定44-45
• 4.4 主站控制器的軟件設計45-49
• 4.4.1 主站控制器的Modbus-RTU通訊設定47-48
• 4.4.2 TP700 Comfort觸摸屏設計48-49
• 4.5 服務器設計49-55
• 4.5.1 VB2010服務器設計49-52
• 4.5.2 組態(tài)王監(jiān)控服務器設計52-55
• 4.6 Android客戶端開發(fā)設計55-57
• 4.7 本章小結57-59
• 第五章 系統(tǒng)實驗及分析59-69
• 5.1 系統(tǒng)實驗平臺59-62
• 5.2 實驗結果分析62-69
• 5.2.1 儀器檢測測試62
• 5.2.2 人機交互界面62-67
• 5.2.3 溶解氧參數(shù)控制測試67-69
• 第六章 總結與展望69-71
• 6.1 本文研究總結69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士期間科研成果77

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