水稻催芽上位机监控系统设计

发布时间：2020-11-22 08:20

　　 水稻作为长江以南地区和东北地区种植的主要粮食作物,稻种催芽是水稻种植生产的第一步,催芽质量的好坏直接影响水稻种植户的种植成本和稻米收成。稻种出芽率的优劣取决于催芽过程人工提供的水分和温度条件。以黑龙江省水稻种植区为代表的东北地区,地理纬度高,昼夜温差大,稻种催芽温度的精准控制难度较大。农户自家设计稻种催芽装置进行催芽,则效果更差。大规模、智能化设备精准控制的浸种催芽系统是减少农户成本投入、增加稻种发芽率与成活率的有效的水稻催芽方式。本文拟采用delphi7集成开发环境搭配windows操作系统作为上位机监控,完成水稻催芽过程中的参量监测及数据分析;利用可编程工业控制器PLC为核心,完成智能化催芽系统的控制操作。实现智能水稻催芽上位机监控系统设计。具体内容如下:(1)以PLC为核心浸种催芽控制器,借鉴在工业自动化领域的成功经验,开发设计出智能化、模块化的控制器,同上位机管理系统以无线通信方式进行数据交换,完成功能设置与控制。控制器由种箱控制器与水箱控制器两种类型,可以根据生产规模自由搭建,通过组网并经过管理系统协调完成控制功能,系统扩展灵活,各部分功能模块可根据用户要求进行组合,操作维护方便,运行稳定可靠,适应垦区大中型集中式浸种催芽的生产需要。(2)依据水稻种芽在生产工业中不同工作期所需的水温、浸泡和加热时间的不同,系统可通过手动和自动均能实现恒温、节电与非节电和水箱与种箱联动等自动化控制。通过控制器对执行机构包括水泵、水位计和电动阀等进行控制,来实现水的流向控制,同时系统还具有故障诊断功能,并配备报警装置提醒用户。(3)采用delphi7集成开发环境搭配windows操作系统作为上位机,以SQL s erver关系型数据库作为数据存储后台,完成对水稻催芽箱的实时温度监测及数据存储工作。综合智能控制系统与上位机监测系统,设计完成水型水稻催芽系统的设计与实现,为现代化大农业生产提供有力的支持与保障。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S511;TP277
【部分图文】：

系统结构框图

图 2.1 控制系统结构系统的设计原则是节约水稻种植户的物质成本和时间成本，即性和稳定性，还要实现浸种催芽过程的顺利完成。为此本系统的控制与监控室上位机监测控制相结合的设计模式，实现水稻制与监测。车间内的控制是以总控制器为核心并通过总线网络与各种箱、制器进行通信；监控室内的控制是操作员通过上位机显示器内成种箱、水箱单元管理设备的控制。其中，催芽车间总控制器实现对现场水温、种温、液位进行显示监测，监控室则通过数制器采集到的数据送至上位机的软件界面进行显示。指标要求具体如下[14]：现催芽种箱内的温度检测；现供水箱内部水温检测；

第 2 章 系统总体设计方案2N-4AD 模块：接收外部的温度信号并转换成数字信号传送至 P屏：人机交互接口，使控制更加人性化。式水位开关：检测浸种箱中的水位，把信号传给 PLC。控制原理如图 2.2 所示，每个种箱内的控制层系统主要是由触制器（PLC）、传感器等组成。由设备层的八个温度传感器（的不同深度和水平位置）实时采集数据，由两个 FX2N-4AD 模分高低位置安装电极式水位开关作为水位传感器，检测种箱空状态。
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本文编号：2894404