基于PLC的室内湿度控制系统的设计与研究

发布时间：2017-08-22 15:42

  本文关键词：基于PLC的室内湿度控制系统的设计与研究

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【摘要】：湿度的变化对人体的影响通常会被忽略。如果空气的湿度过低,空气中的粉尘和颗粒物就会增加,极易引发流感和支气管炎等疾病。如果湿度过高,则会导致人体激素分泌异常,使人感到精神萎靡,注意力不集中。因此,可以通过湿度控制系统对室内的湿度进行控制,从而减轻湿度对人体造成的不利影响。本文首先介绍了课题的研究背景以及国内外现状,并根据研究内容提出了一种基于PLC的室内湿度控制系统。该系统以PLC为核心,以触摸屏为人机交互窗口,通过多个传感器进行环境信息的采集,最后通过多传感器数据融合以及模糊控制算法实现信息的实时处理和系统的自动控制。系统分别采用超声波加湿法和风扇除湿法实现加湿和除湿操作;通过变频器和电机实现加湿和除湿运行时间和速度的控制。论文分别从电路设计、软件设计以及算法设计等三个方面对系统的实现进行了详细的介绍。电路设计主要包括电源线路设计、显示模块设计、信号采集模块设计、变频调速模块设计以及加湿和除湿模块设计等5部分;软件设计主要包括人机界面设计和程序设计;算法设计则主要包括多传感器数据融合算法设计以及模糊控制算法设计。系统设计完成后,进行了多场地对比测试。测试结果表明,系统在控制室内湿度方面具有较好的性能,数据测量准确,运行相对稳定。可以极大的降低湿度对人体造成的不利影响,满足了人们日益增长的对生活环境的安全需求。
【关键词】：湿度 传感器 自动控制 PLC 触摸屏
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TU834.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景和意义9-11
• 1.1.1 课题研究的背景9-11
• 1.1.2 课题研究的意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外技术概况11-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文的主要内容和章节安排13-15
• 1.3.1 主要研究内容13
• 1.3.2 章节安排13-15
• 第二章 室内湿度控制系统的总体设计15-27
• 2.1 PLC控制技术15-19
• 2.1.1 PLC控制技术概述15
• 2.1.2 PLC的特点与功能15-16
• 2.1.3 PLC的组成16-17
• 2.1.4 PLC的工作原理17-18
• 2.1.5 PLC的编程语言18-19
• 2.1.6 PLC控制系统设计的基本内容19
• 2.2 控制系统的设计要求19
• 2.3 控制系统的控制方案选择19-20
• 2.4 加湿和除湿技术及其选择20-22
• 2.4.1 加湿技术选择20-21
• 2.4.2 除湿技术选择21-22
• 2.5 控制系统主要器件的初步选型22-26
• 2.5.1 PLC的选择22-23
• 2.5.2 触摸屏的选择23-24
• 2.5.3 传感器的分类及选择24-25
• 2.5.4 变频器的选择25-26
• 2.6 小结26-27
• 第三章 控制系统的关键电路设计27-32
• 3.1 控制系统的电源设计27
• 3.2 人机交互模块电路设计27-28
• 3.2.1 触摸屏的功能选择27-28
• 3.2.2 触摸屏的与PLC的连接28
• 3.3 信号采集模块电路设计28-30
• 3.3.1 SHT10传感器的特点28-29
• 3.3.2 SHT10传感器的应用电路及引脚介绍29-30
• 3.4 变频调速模块电路设计30
• 3.5 电磁阀驱动线路30-31
• 3.6 小结31-32
• 第四章 控制系统的软件设计32-41
• 4.1 触摸屏的界面设计32-36
• 4.1.1 组态画面项目的创建32-34
• 4.1.2 主要组态画面的设计34-36
• 4.2 PLC程序设计36-40
• 4.2.1 PLC的I/O定义36
• 4.2.2 系统程序设计流程图36-40
• 4.3 小结40-41
• 第五章 温湿度数据融合算法及模糊控制技术41-55
• 5.1 多传感器数据融合算法41-44
• 5.1.1 多传感器数据融合概述41
• 5.1.2 多传感器数据融合的原理41-42
• 5.1.3 多传感器数据融合的结构42-44
• 5.2 多传感器数据融合算法的实现44-48
• 5.2.1 数据融合的实现方法44
• 5.2.2 自适应加权融合算法原理及计算步骤44-47
• 5.2.3 自适应加权融合子程序的设计47-48
• 5.3 模糊控制技术48-50
• 5.3.1 模糊控制技术概述48
• 5.3.2 模糊控制基本原理48-49
• 5.3.3 模糊控制器的组成49
• 5.3.4 模糊控制器的结构49-50
• 5.4 模糊控制算法的设计50-54
• 5.4.1 模糊解耦控制方法50-51
• 5.4.2 湿度模糊控制器51-52
• 5.4.3 模糊控制程序的设计52-54
• 5.5 小结54-55
• 第六章 系统调试及控制效果55-59
• 6.1 系统的安装55-56
• 6.2 系统性能测试56-58
• 6.3 存在问题58
• 6.4 测试结果分析58
• 6.5 小结58-59
• 第七章 全文总结与展望59-61
• 7.1 全文总结59
• 7.2 展望59-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：719988