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基于labview的烤煙房遠程溫濕度測控系統
作者：
時(shí)間：2009-12-28
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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0 引言
煙葉的烘烤過(guò)程是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的關(guān)鍵步驟，而烤煙的質(zhì)量與烘烤過(guò)程中的溫濕度環(huán)境有著(zhù)密切聯(lián)系。煙農使用酒精或煤油玻璃管溫度計，采用人工啟閉回風(fēng)門(mén)(用于排濕)和鼓風(fēng)機(控制火爐火勢)的傳統方法測出的溫度不準確，控制方法被動(dòng)，加之操作者連續5天以上的疲勞操作，使其成為制約煙葉烘烤質(zhì)量提高的瓶徑。因此，采用電子設備來(lái)控制烤房溫濕度的遠程測控技術(shù)已成為烤煙技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文介紹了一種基于虛擬儀器的烤煙房遠程智能測控系統來(lái)提高烤房?jì)?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/溫濕度">溫濕度控制精度及烤炯質(zhì)量的設計方法，該系統具有反應靈敏，抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)，可以大大減輕煙農的勞動(dòng)強度。
1 系統設計
烤煙房?jì)仍O有的鼓風(fēng)機和排風(fēng)扇可以分別調節室內的溫度和濕度。系統采用計算機中分時(shí)系統來(lái)給多任務(wù)的各個(gè)任務(wù)分配時(shí)間片的方法，來(lái)實(shí)現用一臺計算機和一個(gè)數據卡對多個(gè)烤煙房的溫度和濕度進(jìn)行檢測與控制。利用數據采集卡中的模擬多路開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現各個(gè)硬件數據通道之間的切換，以達到各個(gè)通道分時(shí)間片采樣和控制的目的。該設計方法適用于對時(shí)間變化不太敏感的參量的控制(如溫度和濕度等)，可以減少監控系統的復雜程度。并且還可以利用Remote Panel技術(shù)來(lái)實(shí)現測控系統的遠程通信，及網(wǎng)絡(luò )上的網(wǎng)絡(luò )上數據發(fā)布。該系統由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件是基礎，軟件是核心。
2硬件設計
該系統的硬件部分先將溫濕度信號轉換成電信號，并將調理后的數據傳人計算機，之后由采集卡輸出控制信號來(lái)對溫濕度控制器件進(jìn)行控制。系統的硬件由溫濕度傳感器，DAO卡(數據采集卡)、控制電路、鼓風(fēng)機及排風(fēng)扇組成。圖1所示為硬件結構框圖。
2.1溫濕度信號獲取
系統采用硅單晶溫度傳感器和相應的電路來(lái)捕獲溫度信號，并將溫度信號轉換成電壓信號。同時(shí)采用UD-08濕度傳感器和相應的電路來(lái)捕獲溫度信號，并將其濕度轉換成電壓信號。其組成框圖如圖2所示。
2.2控制電路
控制電路的工作原理是傳感器輸出的電信號經(jīng)放大、濾波后，再經(jīng)過(guò)數據采集卡進(jìn)入計算機，計算機根據實(shí)際溫濕度和系統的給定溫濕度求出偏差，利用PID控制算法求出系統的輸出控制信號，然后通過(guò)數據采集卡輸出控制信號，來(lái)控制繼電器的動(dòng)作．進(jìn)而控制鼓風(fēng)機和排風(fēng)扇工作，來(lái)調整烤房的溫度和濕度。
本系統使用NI公司的數據采集卡PCI-6024，此卡設計基于PCI總線(xiàn)，可支持單極性和雙極性模擬信號輸入，其信號輸入范圍分別為-5～+5 V和0～10 V。同時(shí)PCI-6024還可提供16路單端／8路差動(dòng)模擬輸入通道，2路獨立的D／A輸出通道，24線(xiàn)的TTL型數字I／O，3個(gè)16位定時(shí)計數器等多種功能模塊。利用NI公司提供的Measurement Automation軟件對其進(jìn)行簡(jiǎn)單的設置便可實(shí)現系統軟件與數據采集卡之間的通訊。
鼓風(fēng)機工作在220VAC電壓下，可用固態(tài)繼電器對它進(jìn)行控制。排風(fēng)扇的工作電壓是12VDC，用普通繼電器即可實(shí)現對它的控制。
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