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经过多年的发展,食用菌产业已经由最初的大棚/温室的培养模式转变成工厂化生产模式。食用菌的生长环境直接影响产品的产量和质量,而传统的温室控制技术已经不能满足用户在食用菌工厂化生产过程中对环境进行调节和控制的需求。 论文针对国内温室控制存在的不足,在深入研究食用菌工厂化生产工艺的基础上,设计了食用菌工厂化生产监控系统。监控系统主要由下位机控制系统、上位机远程监控系统和无线网络通信系统三部分组成。 下位机控制系统由PLC控制器及其扩展模块、触摸屏、传感器和现场执行机构等组成。下位机控制系统在与上位机进行数据交换的同时,也可以作为独立的现场控制系统。以出菇房为例,PLC控制系统能够实现对当前菇房环境参数的采集、处理、显示和报警,可以通过控制现场执行机构来调节菇房内的环境。通过触摸屏设计人机界面操作系统,集中、简约、直观的向用户显示环境参数和设备状态。同时,用户通过人机界面设置的参数可通过串口传给PLC控制器,从而实现手动控制。 上位机控制系统是对食用菌工厂的生产环境进行集中监控。在VisualStudio平台上采用窗体应用程序设计食用菌工厂化生产的监控系统,实现对多个生产环节监控参量的显示、报警、存储和查询等功能。 无线网络通信系统应用WIFI技术,PLC主机的RS485接口通过RS485/232转换器与WIFI模块连接,上位机配备有无线网卡,两者都连入无线网络。采用.NET框架结构,应用UDP协议实现PC机与WIFI模块之间的通信,特别提出了在数据传输过程中UDP数据报无序问题的解决方法,正确地实现了数据帧的组成、发送、接收、处理和显示。 经过分步骤的调试,结果表明下、上位机的监控系统基本达到了预期的设计目标,可实现现场的独立控制和远程监控。系统综合了计算机技术、无线通信技术和自动化控制技术,用户界面友好、操作简单、监控内容比较全面、移植性和可扩展性强。