温湿度传感器毕业论文 基于PLC温室大棚控制系统——开题报告
基于PLC温室大棚控制系统——开题报告
1.选题意义
随着当今时代自动化技术的迅猛发展，如今的工农业环境都向着自动化、智能化的方向发展，工作人员也摒弃了传统的工作方式乃至工作习惯，越来越重视现代化农业设备作为现代农业生产的领衔地位。温室大棚作为优化作物生长环境及适应季节的理想种植场所，对作物在恶劣环境中自然生长提供了必要的生存保护，使得人们可以在秋冬季节种植生长条件截然不同的作物，从而提高了经济效益较高的作物价值。常见的温室大棚以采光和覆盖材料填充大棚结构，能帮助人们在密闭环境下调控农作物的生产周期、适当促进作物生长、避免滋生病虫害，最终达到提高作物产量和质量的生产目标。温室大棚控制系统是在掌控作物在温室中的生长环境来达到作物增产的效果，而温室的环境主要包括光照、温度、湿度和二氧化碳浓度等多种因素。采用温室大棚控制系统来实施对这些因素的日常监测与调控是影响温室内温湿度、通风条件与光照因素的关键，也是作物生长发育必要因素的关键。
中国的温室大棚是在引进国外技术的基础上，积极进行自我研发与适配从而改造出中国特色的现代化温室。在现代化进程中，由于生产资料分配的不合理，绝大多数老旧的温室设备仍旧处于一线的生产生活中，难以满足当地采用温室大棚进行培育的生产目标。基于这些情况，开发和研制出一款兼具实时性和稳定性、精度和运行可靠的plc温室大棚控制系统就显得极为重要。
2.创新性
在农业生产中引用温室智能控制系统是现阶段提高农业生产数量及质量的重要工具，也是现阶段国内实时监测作物生长发育、有效控制作物生长水平的关键。传统的温室大棚仅仅实现封闭条件下温度和病虫害防护的作用，忽视了农作物环境的人为调控，难以实现对温湿度、二氧化碳浓度的监测与总结，很多改善温室大棚的手段无法给出有效的数据进行分析。为此，本文通过基于plc对温室大棚的种种环境参数进行监测和调控，实现控制温室大棚内环境因素的主要目的，使得温室大棚能够经由相关工作人员进行自动化管理及控制，解放生产力的同时，提高温室大棚内农作物的生产总量，进而推动温室大棚经济效益的发展。
研究内容
该系统通过西门子 S7-200PLC 实现智能大棚温室控制， 分为 3 路模拟量的输入， 而所加的 EM235有 4 路模拟量输入模块，符合要求。 通过传感器采集到的数据，对系统进行了分析并对温度、湿度、光照强度等进行了控制。使用 PLC 进行控制，大大提高了系统的可靠性和稳定性。 同时，控制逻辑简洁易懂，便于设备的后期维护和检修。。
触摸屏设计主要是画面内容制作，这在专门画面制作工具软件.上进行，利用台达.DOP-A57BSTD的HMI为人机界面，控制信号输入和输出监控等。并通过软件工具库的工具调用以及相关项参数设定设计完成操作简便显示清晰的友好界面，即设计出所需画面。这些画面设计好后，由PC机通过RS232C电缆下载到触摸屏即可使用，需要时也可由触摸屏.上传画面到，PC机进行修改。画面内容再配合，PLC控制程序即可实现系统控制功能。
研究方法
1.文献研究法
根据研究的目标，通过查阅相关文献了解PLC控制技术、温湿度传感器等在国内外的发展状况，再通过调研、查阅相关资料了解PLC控制的发展。以此来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。
2.模拟法（模型方法）
大棚蔬菜温度控制的需求，依照PLC原理，实现创设一个相似的模型，了解PLC系统设计的概念；然后研究PLC系统的原型的进行模拟，进行控制系统的验证。
3.探索性研究法
根据PLC控制技术、太阳能光伏供电和喷灌技术的结合上实现控制电路的设计需求，探索自动控制系统的设计，探索自动检测、自动控制的创新应用与发展。
大连工业大学：抗冻抗脱水高导电高强度水凝胶柔性湿度传感器
导电水凝胶由于其具有吸引力的机械柔韧性和导电性能，正在成为柔性电子设备的有吸引力的材料平台。然而，传统的水基导电水凝胶在零度以下的温度下会不可避免地结冰，并且在环境条件下会持续蒸发水分，导致其电导率和机械性能下降。因此，创造一种防冻防脱水导电凝胶以保持导电性和机械性能方面的高和稳定性能是非常必要的，但通常具有挑战性。
最近，科研人员通过将其浸入CaCl2/山梨糖醇溶液中进行溶剂置换，制备了一种纤维素纳米原纤维 (CNF) 增强的高离子导电有机凝胶，具有优异的抗冻和抗脱水性能。作为动态连接桥的刚性 CNF 的结合为获得的 CS-纳米复合材料 (NC) 有机凝胶网络提供了分层的蜂窝状蜂窝结构，促进了显着的机械增强。 山梨糖醇和CaCl2 的协同作用实现了高性能集成，具有出色的抗冻耐受性、抗脱水能力和离子电导率。水分子和山梨糖醇分子之间形成强氢键，阻碍冰晶的形成和水的蒸发，从而赋予 CS-NC 有机凝胶低至 -50 ℃的极端温度耐受性和出色的抗脱水性能，超过 90 % 重量保持率。此外，由于水分子与二元溶剂中的大量亲水基团和精细聚合物链之间容易形成氢键，这种 CS-NC 有机凝胶在较宽的湿度检测范围（23~97% 相对湿度）内表现出高湿度敏感性，可以组装成一个可伸缩的湿度传感器，以快速响应监测人体呼吸。这项工作为使用纤维素基湿度响应材料制造内在可拉伸和高性能湿度传感器提供了新的前景，用于新兴的可穿戴应用。
相关论文以题为Highly Conductiveand Mechanically Robust Cellulose Nanocomposite Hydrogels with Antifreezing andAntidehydration Performances for Flexible Humidity Sensors发表在《ACS Appl. Mater. Interfaces 》上。通讯作者是大连工业大学邵长优博士、孙润仓教授。
参考文献：
doi.org/10.1021/acsami.2c00513
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