Plc和gprs的杏鲍菇远程监控系统的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，属于信息采集技术和无线网络传输技术，特别涉及PLC控制技术以及VB技术集成应用多传感融合技术。
[0003]【背景技术】:
[0004]食用菌栽培的目的是为了获取子实体，是一种特别珍稀的食用菌，杏鲍菇的繁殖、生长过程具有高度的复杂性和不确定性，对区域气候特性的变化也有着很强的依赖性；杏鲍菇生物学特性和商品生命周期直接决定了工厂化栽培的基本特性，研宄环境因子的调控理论和方法是提升杏鲍菇品质与产量的重要基础；目前，以西北冷凉区区域气候特征为背景，宁夏南部山区杏鲍菇生长发育过程环境调控机制有待完善，这一点严重制约了其工厂化周年栽培与生产。
[0005]
【发明内容】
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[0006]本实用新型PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统的目的是用于监控杏鲍菇菇棚内温湿、光照及0)2浓度等环境因子，从而实现菇棚内环境数据化、调控自动化，使杏鲍菇的培育不再依赖人工预估。
[0007]本实用新型PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，包括PC上位机、信息采集单元、DTU、FX2N-RS232通讯模块、PLC控制单元和FX2N-4AD转换模块；本无线监控系统的无线传输载体为DTU，FX2N-RS232通讯模块是三菱PLC控制单元与PC上位机通讯的接口，FX2N-RS232通讯模块与PC上位机之间增加无线传输模块DTU，实现PLC控制单元与PC上位机之间的无线通信。传感器采集模拟量并通过FX2N-4AD转换模块转换为数字量传入PLC控制器，PLC控制单元执行相应控制程序，通过控制接触器和继电器通断实现执行器的控制权利；信息采集单元包括温湿度传感器、CO2浓度传感器和光照度传感器；PLC控制单元包括PLC控制器和扩展模块；扩展模块包括数据转换模块和通信模块。
[0008]本实用新型PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统的有益效果是用于监控杏鲍菇菇棚内温湿、光照及0)2浓度等环境因子，从而实现菇棚内环境数据化、调控自动化，使杏鲍菇的培育不再依赖人工预估；自开发的上位机VB监控界面可实现数据实时动态显示、报表更新、历史数据查询、曲线描述等功能
[0009]【附图说明】:
[0010]图1为本实用新型的示意图。
[0011]图中:包括上位机I ;信息采集单元2 ；DTU3 ；FX2N-RS232通讯模块4 ；PLC控制单元5 ；FX2N-4AD转换模块6 ;湿度传感器7 ;C02浓度传感器8 ;光照度传感器9。
[0012]【具体实施方式】:
[0013]结合附图1加以说明，本实用新型PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，包括PC上位机1、信息采集单元2、DTU3、FX2N-RS232通讯模块4、PLC控制单元5和FX2N-4AD转换模块6 ;本无线监控系统的无线传输载体为DTU3，FX2N-RS232通讯模块4是三菱PLC控制单元5与PC上位机I通讯的接口，FX2N-RS232通讯模块4与PC上位机I之间增加无线传输模块DTU3，实现PLC控制单元5与PC上位机I之间的无线通信。传感器采集模拟量并通过FX2N-4AD转换模块6转换为数字量传入PLC控制器，PLC控制单元5执行相应控制程序，通过控制接触器和继电器通断实现执行器的控制权利；信息采集单元2包括温湿度传感器7、CO2浓度传感器8和光照度传感器9 ；PLC控制单元5包括PLC控制器和扩展模块；扩展模块包括数据转换模块和通信模块。
[0014]PLC控制单元5控制回路是指以继电器、接触器等组成的弱电电路控制强电，本系统中，各执行器如:PTC陶瓷暖风机、喷淋系统、工业制冷机均需380V的强电，另外从安全角度考虑，整个控制系统设计了断路器开关QF，控制PLC控制单元5上电的继电器KAO，PLC上电按钮SB3，PLC控制单元5断电按钮SB4，控制强电回路通断接触器KMO，回路上电按钮SBl,回路断电按钮SB2。PLC控制单元5需要供给220V电源，在弱电回路中所使用的继电器11线圈电压24V，接触器线圈电压220V，在PLC控制单元5所控制的执行器中，220V电源的执行器只需增加一个继电器即可，如:散光灯KAl或风机KA2 ;380V电源的执行器除了继电器以外，还需要配备一个接触器，如:PTC陶瓷暖风机KA3或KMl、喷淋系统KA4或KM2、工业制冷机KA5或KM3。杏鲍菇子实体生长期主要监测的环境因子是:温度、湿度、CO2浓度和光照度，每个菇棚监控界面包含以下内容:一、温度、湿度、CO2浓度、光照度实时数据，数据以秒为周期更新动态显示；二、四个环境因子分别对应的上下限，可人工调定，当某一环境因子的实时监测数据不在设定的上下限范围内时，相应的报警指示灯显示红色，正常情况下为绿色；三、环境因子变量的极限值及实时值均以柱状形式对比显示，且实时数据的柱状图动态变化。最明显；四、当任一被监测的环境因子超出设定范围时，一方面界面上会报警显示，另一方，根据PLC控制单元5的调节输出，相应的调节设备会工作，界面上可以显示出当前调节设备的运行状态。五、监控界面上，通过菜单项的选择可分别进入参数调整界面、实时数据界面、历史数据界面。传感器的传感变送结果会对系统的准确度产生重要影响，如果传感器的测量效果不佳或偏差较大时，就需要软件进行补偿。在参数调整界面上，可人工设定各环境因子的上下限及对传感器硬件的偏差调整值，监控界面显示的值与存储的数值均是经过软件调整后的数值，防止因硬件本身的损坏，造成测量不准确。
[0015]在实时数据报表上，数据从每分钟的O秒开始显示到59秒。当一分钟显示完毕时，实时数据报表将清空重新从下一分钟的O秒开始显示。在历史数据查询界面上，可选择查询数据的起止时间及时间间隔，符合时间约束条件的温度、湿度、CO2浓度及光照度值均会显示在历史数据报表中，界面还可以显示当前符合条件的数据的个数。按约束条件查询到的数据可以转存为excel格式的文件，极大的方便了数据的处理。本监控系统设计遵从以下几个原则，稳定性放在首位，经济成本为其次，在满足使用功能的前提下，尽量采用成熟技术缩短开发周期，用较少的元件设计系统，使系统安装使用方便，维护简单。以PLC控制单元5为主控制器的优势:PLC控制单元5作为专业的工控机，能够适应各种恶劣的工作环境，其内部已经高度集成化，连接外部设备时，只需要简单连线。PLC控制单元5稳定性好，在杏鲍菇低温高湿恶劣环境下要求最高的就是稳定性，否则一旦出现故障，会给用户带来不可估量的经济损失。另外，PLC控制单元5具有很多智能模块，如果需要调整系统，只需模块的改变就可以实现，灵活机动性非常强。
【主权项】
1.PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，其特征在于:包括PC上位机(I )、信息采集单元(2 )、DTU (3 )、FX2N-RS232通讯模块(4 )、PLC控制单元(5 )和FX2N-4AD转换模块(6 );本无线监控系统的无线传输载体为DTU (3)，FX2N-RS232通讯模块(4)是三菱PLC控制单元(5)与PC上位机(I)通讯的接口，FX2N-RS232通讯模块(4)与PC上位机(I)之间增加无线传输模块DTU (3)，实现PLC控制单元(5)与PC上位机(I)之间的无线通信； 传感器采集模拟量并通过FX2N-4AD转换模块(6)转换为数字量传入PLC控制器，PLC控制单元(5)执行相应控制程序，通过控制接触器和继电器通断实现执行器的控制权利。
2.根据权根据权利要求1所述的PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，其特征在于:信息采集单元(2)包括温湿度传感器(7)、CO2浓度传感器(8)和光照度传感器(9)。
3.根据权根据权利要求1所述的PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，其特征在于:PLC控制单元(5)包括PLC控制器和扩展模块；扩展模块包括数据转换模块和通信模块。
【专利摘要】本实用新型特别涉及PLC控制技术以及VB技术集成应用多传感融合技术；具体涉及PLC和GPRS的杏鲍菇远程监控系统，包括PC上位机（1）、信息采集单元（2）、DTU（3）、FX2N-RS232通讯模块（4）、PLC控制单元（5）和FX2N-4AD转换模块（6），本无线监控系统的无线传输载体为DTU（3），FX2N-RS232通讯模块（4）是三菱PLC控制单元（5）与PC上位机（1）通讯的接口，FX2N-RS232通讯模块（4）与PC上位机（1）之间增加无线传输模块DTU（3），实现PLC控制单元（5）与PC上位机（1）之间的无线通信；本实用新型的有益效果是实现菇棚内环境数据化、调控自动化，使杏鲍菇的培育不再依赖人工预估。
【IPC分类】G05D27-02, G05B19-418
【公开号】CN204390090
【申请号】CN201520091517
【发明人】朱学军, 赵晨晨, 赖惠鸽, 丁文捷, 祁登明, 赵丽, 陈官, 张新敏
【申请人】宁夏大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日