基于云计算的啤酒冷链物流监管信息化平台

发布时间：2020-04-25 13:29

【摘要】：随着经济的迅速发展，人们的生活水平不断提高。在啤酒市场，作为啤酒新秀的原浆啤酒以其特有的优秀品质迅速受到消费者的青睐。但是，原浆啤酒对温度、压力等环境因素有特殊要求常温下存放时时间较短，只能当天出厂当天消费。原浆啤酒的运输、储存仍然是困扰市场消费的一大难题，严重制约着原浆啤酒市场的扩展。基于云计算的啤酒冷链物流监管信息化平台，针对原浆啤酒长途运输和长时间保鲜问题，将微电子精准控制技术、无线远程数据传输技术以及云计算中心强大的计算和信息管理技术应用到原浆啤酒的灌装、运输、保鲜、配送和销售中。本文介绍了微电子精准控制技术、无线远程数据传输技术以及云计算强大的计算和信息管理技术在啤酒冷链物流中的应用。首先介绍了系统中应用到的云计算技术、物联网技术和模糊PID控制理论。接着介绍了系统的整体设计，阐述了系统的设计目标、设计原则、系统架构和系统功能。然后阐述了基于Visual C++6.0编程平台和C++编程语言的云计算监控中心的硬件配置和软件设计。最后，重点研究了以SIMATIC S7-200CPU224XP PLC为控制器的下位机和以HMI-Smart700为控制器的上位机，结合STEP7-Micro/WIN和WinCC flexible编程软件以及模糊PID控制技术、传感器检测技术、GPS技术、GPRS传输技术等技术，实现对啤酒储存、运输设备的温度、压力、液位、重量的检测以及对温度、压力的有效控制，对运输车辆的定位、导航，借助GPRS无线传输和Tnternet将储存、运输设备的情况实时的送到监控中心和接受监控中心的数据指令。基于云计算的啤酒冷链物流监管信息化平台的研制，解决原浆啤酒长途运输和长时间保鲜问题，将灌装、运输、保鲜、配送和销售利用微电子精准控制技术、无线远程数据传输技术以及云计算中心强大的计算和信息管理技术整合在统一平台上，极大地推动冷链物流的发展，带来广阔的经济效益和良好的社会效益。
【图文】：

原理框图,控制系统

2.3.1 PID 控制算法 PID 算法是最早发展起来的控制策略之一。PID 是一个集比例、积分、微分闭环控制于一体控制算法。比例，，对偏差瞬间作出反应。积分，可以消除系统的偏差。微分，反映了系统偏差的变化率，具有预见性，可以组织偏差的变化，加快系统的跟踪速度。传统的PID 控制器是过程控制中应用最广泛最基本的一种控制器，它具有简单、稳定性好、鲁棒性好、可靠性高等优点。PID 调节器结构简单,参数易于调整,在长期应用中己积累了丰富的经验。 PID 控制算法主要适用于控制制通道时间常数较大或者容量滞后较大、控制要求较高的场合，是一种较为理想的控制算法，也是应用最为广泛的一种控制算法。特别在工业过程中,由于控制对象的精确数学模型难以建立,系统的参数又经常发生变化,运用现代控制理论知识要耗很大代价进行模型辨识,但往往得不到预期的效果,所以常采用 PI调节器,并根据经验进行在线整定。PID 调节规律对相当多的工业控制对象，特别是对于线性定常控制系统是非常有效的。PID 控制被广泛应用于过程控制和运动控制、电气控制及机电控制中。PID 控制系统原理框图如图 2-1 所示：

模糊控制系统,结构示意图

2.3.2 模糊控制算法模糊控制算法是一种基于语言的一种智能控制算法。它用自然语言，借助非定量的模糊的条件语句来对复杂系统加以叙述并进行表达。模糊控制器的输出是通过观察过程的状态和一些如何控制过程的规则的推理得到的。模糊逻辑控制器的这一定义主要是基于以下三个概念，测量信息的模糊化、推理机制和输出模糊集的精确化。测量信息的模糊化是将实测物理量转化为在该语言变量相应论域内不同语言值的模糊子集。推理机制使用数据库和规则库，它的作用是根据当前的系统状态信息来决定模糊控制的输出子集。模糊集的精确化计算是将推理机制得到的模糊控制量转化为一个清晰、确定的输出控制量的过程[9]。在实际生活中，系统受到很多因素影响，很难确定用传递函数模型或者状态空间模型等这些精确的数学模型来描述。而对于模糊控制算法来说，不需要预先知道精确的数学模型，且系统具备响应快、过度过程时间短、超调小等优点。综上，模糊控制算法在很多领域突显了自身重大意义。一个典型的模糊控制系统结构示意图 2-2 如下：
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TS262.5;TP311.52

【参考文献】