第一篇：油畫保存與環(huán)境的溫濕度控制

油畫保存與環(huán)境的溫濕度控制

油畫在居室如長(zhǎng)時(shí)間的陳列，地點(diǎn)的選擇和陳列的方式頗有講究。一般油畫作品的放置位置應(yīng)選擇在通風(fēng)、干燥處，避開陽(yáng)光強(qiáng)烈照射的地方，布置單獨(dú)的房間存放藝術(shù)品為最佳。光線，尤其是紫外線對(duì)油彩的破壞性很大，采光可選擇微弱的彌散自然光、低瓦數(shù)的白熾燈、低紫外線日光燈或有紫外線過(guò)濾套的普通日光燈。但要注意的是，燈具與油畫擺放的距離也有要求，保證油畫受熱均勻。

油畫作品的保存，通常最適合的環(huán)境濕度應(yīng)在50%-60%之間，環(huán)境溫度應(yīng)控制在18-22攝氏度之間。為了防止畫布背面受潮，可在畫布背面薄薄涂上兩層預(yù)先溶解在松節(jié)油中的天然蜂蠟，能完全防止潮濕空氣的滲入。如果擔(dān)心自己操作會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，不妨請(qǐng)專業(yè)人士幫忙，每隔三五年要給畫作做一次“光油處理”。

有些細(xì)節(jié)問(wèn)題也不可忽視。首要的便是家里保持潔凈，這是維護(hù)收藏品的基本工作，接觸油畫之前先洗手，油畫要遠(yuǎn)離噴霧劑與香煙的煙霧，并且定期清除浮塵。除塵之前務(wù)必小心查看，看清楚油畫表面是否有裂掉、松動(dòng)的地方，除塵動(dòng)作要避開這些部分。除塵工具的選擇是重中之重，最好選擇毛質(zhì)材料的筆或刷子，切忌用抹布擦，更不能用濕抹布。

其實(shí)，藏家在購(gòu)得油畫作品的同時(shí)，應(yīng)主動(dòng)了解畫家在繪制時(shí)所使用的各種材料的優(yōu)劣，如果使用的是較差的顏料和畫布，那么再細(xì)心的保養(yǎng)也無(wú)濟(jì)于事；此外，油畫作品如果選用了不合格的裝框材料，也會(huì)造成變形。

除了表面除塵工作，遇到保存和修復(fù)方面的問(wèn)題時(shí)，可以請(qǐng)拍賣行或畫廊的專業(yè)人士服務(wù)。油畫的修復(fù)主要由洗畫、托裱、補(bǔ)畫、修畫組成。托裱可以修補(bǔ)畫布因年久而朽爛破裂的問(wèn)題。若畫面中的油色整塊脫落，則需要裱補(bǔ)，然后補(bǔ)顏色，補(bǔ)畫和修畫都要注意原作的筆觸、色調(diào)和技法。文章來(lái)源：轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)

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第二篇：smt 車間環(huán)境溫濕度

smt 車間環(huán)境溫濕度, 溫度以25度為基礎(chǔ), 每上升一度會(huì)使 錫膏濃度下降 1000 cps 左右, 如果溫度繼續(xù)升高, 錫膏印刷 時(shí)就會(huì)越來(lái)越液化, pcb 上印刷好的錫膏就容易塌陷, 流焊 後高密度接腳零件很容易短路, 另機(jī)器的控制板在高溫下 很容易燒壞到時(shí)候損失就大了, 我就親身經(jīng)歷過(guò)上面所說(shuō) 的狀況

在網(wǎng)站上看到一些文章提到, 清潔錫膏印刷鋼網(wǎng)(板)的時(shí)候, 以高壓氣槍去除阻塞在鋼板開口內(nèi)的錫膏

時(shí), 為避免噴出的錫膏污染到錫膏印刷機(jī), 因此

高壓氣槍由鋼板底部向上噴, 在此提醒, 當(dāng)高壓

氣槍由鋼板底部向上噴時(shí), 噴出的錫膏殘?jiān)咨言诳諝庵? 也可能散佈在用高壓氣槍的人臉部週圍,很容易再透過(guò)鼻子吸入肺中, 錫膏含有許多微小

顆粒的錫球, 而錫球含鉛, 吸入少量可能表面上看

不出影響, 但經(jīng)年累月有可能造成鉛中毒不可不慎

建議清潔鋼板時(shí)高壓氣槍由上向下噴, 但為

避免噴出的錫膏殘?jiān)? 掉落機(jī)器上, 可用一塊擦拭布

或紙, 沾上酒精再用手按在鋼板底部, 利用擦拭布

或紙上所含酒精, 將鋼板開口內(nèi)的錫膏鬆脫, 再

配合高壓氣槍將錫膏殘?jiān)? 吹在擦拭部或紙上,可避免

錫膏殘?jiān)鼇y飛, 另外如果手上沾有錫膏, 記得洗乾淨(jìng)

避免吃東西的時(shí)候一起吃下去, 工作已經(jīng)很辛苦了,

第三篇：檔案控制溫濕度防霉法思考

年復(fù)一年的多雨季節(jié)，隨著夏天的來(lái)臨，悄悄地到了。夏日里，適宜的溫度，潮濕的氣候，滋養(yǎng)著萬(wàn)物的生長(zhǎng)。美麗的季節(jié)，帶給大地以無(wú)限的生機(jī)，也給我們蘭臺(tái)人的檔案保護(hù)帶來(lái)了不少煩惱，煩人的潮氣和合適的溫度給檔案庫(kù)房?jī)?nèi)的霉菌創(chuàng)造了最佳的繁殖機(jī)會(huì)，也給檔案保護(hù)人員帶來(lái)了一年中最忙碌的季節(jié)。

霉菌是地球上無(wú)數(shù)物種中的一類，它們的存

在給人類帶來(lái)生機(jī)，送來(lái)福音，青霉素就是從霉菌中提煉出來(lái)的一種治病的良藥；然而，它也給我們帶來(lái)危害：一旦霉菌寄生于檔案上，紙張霉變，只要生長(zhǎng)條件許可，幾天之內(nèi)，霉菌就會(huì)布滿庫(kù)房，給檔案帶來(lái)無(wú)限的危害。霉菌無(wú)所不在，無(wú)所不有，平時(shí)我們不僅可以從沒有發(fā)生霉變的檔案上采集到霉菌，而且可以在沒有發(fā)生霉變的庫(kù)房空氣中捕到霉菌。經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)這些霉菌有很多種類，如毛霉、青霉、黑霉等，有時(shí)還會(huì)發(fā)現(xiàn)黃曲霉、黑曲霉等菌種，這類霉菌最適宜生長(zhǎng)在攝氏24—28度，相對(duì)濕度為70%以上的環(huán)境內(nèi)，一旦庫(kù)房?jī)?nèi)有這種適合霉菌生長(zhǎng)的環(huán)境，原先寄生在檔案上的霉菌就如魚得水，迅速繁衍，并以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，嚴(yán)重危及檔案。

面對(duì)霉菌的侵害，我們檔案管理人員幾乎是按照祖輩傳下來(lái)的一成不變的傳統(tǒng)辦法來(lái)防霉，這個(gè)辦法就是在庫(kù)房?jī)?nèi)和檔案箱內(nèi)安放防霉藥劑或者樟腦丸，利用藥劑揮發(fā)出來(lái)的氣味來(lái)制止霉菌的生長(zhǎng)，讓霉菌和蟲子在藥劑的氣味中中毒死亡。雖然這種傳統(tǒng)做法有一定的防霉作用，但也帶來(lái)副作用。有人做過(guò)試驗(yàn)，給老鼠服用一定劑量的防霉藥劑，會(huì)引起老鼠死亡。自然，檔案管理人員長(zhǎng)期呼吸含有防霉劑的空氣也無(wú)益于健康。此外，在雨季如果檔案庫(kù)房溫濕度沒有控制好，檔案長(zhǎng)期處于高溫、高濕環(huán)境中，將會(huì)導(dǎo)致紙質(zhì)酸化，影響檔案壽命。近年來(lái)，檔案庫(kù)房?jī)?nèi)空調(diào)機(jī)和去濕機(jī)的廣泛應(yīng)用，給我們防霉不用藥提供了一個(gè)新的方式。我們大家都知道，秋季不易長(zhǎng)霉，是秋高氣爽，濕度不適宜霉菌生長(zhǎng)，冬季不長(zhǎng)霉，是寒冬臘月氣溫低。這個(gè)原理向我們啟示，只要利用機(jī)械通風(fēng)，造就一個(gè)不利于霉菌繁殖的空間，霉菌就不會(huì)生長(zhǎng)。現(xiàn)今我們完全有條件利用空調(diào)機(jī)和去濕機(jī)來(lái)造一個(gè)綠色的防霉環(huán)境，讓防霉不用藥從理想走向現(xiàn)實(shí)。筆者所在的**市檔案館，擁有一座大型的檔案庫(kù)房，里面珍藏著許許多多珍貴的資料，與其它檔案館(室)一樣，每年也面臨雨季防霉問(wèn)題的困擾，我們?cè)缦仍谕鉃├蠋?kù)房時(shí)也曾用過(guò)藥劑防霉，搬到新庫(kù)房以后，采用了控制庫(kù)房溫濕度的方法，庫(kù)房溫度常年控制在攝氏24度以下，相對(duì)濕度常年控制在50%上下，整棟大樓近二百萬(wàn)卷檔案不用一顆防霉藥，多年來(lái)檔案從沒有發(fā)生過(guò)霉變。

如何科學(xué)地應(yīng)用空調(diào)機(jī)、去濕機(jī)來(lái)控制庫(kù)房溫濕度，是一門學(xué)問(wèn)，這里不僅有理論的測(cè)算，還要有實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)筆者所在技術(shù)部多年積累的辦法，體會(huì)到不管怎樣的庫(kù)房，只要稍加改進(jìn)，科學(xué)地管理，就一定能做到防霉不用藥。

要做到不用防霉藥，必須在雨季來(lái)臨之前，將庫(kù)房門窗仔細(xì)地密封好，因?yàn)槟呐率且粭l小小的縫隙，也會(huì)給庫(kù)房帶來(lái)大量的潮氣。有條件的檔案室，應(yīng)在庫(kù)房門口安裝風(fēng)幕，防止開關(guān)庫(kù)房門時(shí)內(nèi)外空氣進(jìn)行交換，阻止室外潮氣入侵室內(nèi)。空調(diào)機(jī)冷量選用，不管何種型號(hào)，一般每平方米100大卡即可，去濕機(jī)的除濕量，50平方米左右?guī)旆浚x每小時(shí)1公斤的去濕機(jī)，已足夠。夏季來(lái)臨，當(dāng)室外溫度不高時(shí)，就要利用這個(gè)時(shí)機(jī)將溫度和濕度降得低一點(diǎn)，不要認(rèn)為室內(nèi)溫度不高就不開降溫除濕設(shè)備，這時(shí)最好將庫(kù)內(nèi)溫度降到攝氏20度、相對(duì)濕度50%以內(nèi)，最大限度地把冷量、降濕量?jī)?chǔ)存在庫(kù)房的墻壁、檔案、柜體內(nèi)。

儲(chǔ)存一定能量后，一但室外溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)攝氏35度，相對(duì)濕度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)90%，即使空調(diào)降溫能力下降、去濕機(jī)抽濕能力不足時(shí)，依靠?jī)?chǔ)存能量的釋放，庫(kù)房的濕度也不會(huì)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。只要堅(jiān)持在雨季將檔案庫(kù)房相對(duì)濕度控制在50%上下，溫度不超過(guò)攝氏24度，庫(kù)房?jī)?nèi)檔案上，即使有霉菌孢子存在，因它們沒有繁殖生長(zhǎng)的條件，庫(kù)房、檔案也就不會(huì)霉變。

要空調(diào)機(jī)、去濕機(jī)能按照我們的意愿運(yùn)行在規(guī)定的范圍內(nèi)，最好安裝溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)。以前，一般管理人員為了安全，不敢將空調(diào)機(jī)去濕機(jī)整個(gè)晚上都打開，現(xiàn)在可利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行檔案庫(kù)房技術(shù)管理。一旦當(dāng)庫(kù)內(nèi)溫濕度純依靠白天開空調(diào)機(jī)去濕機(jī)不能控制時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)就會(huì)二十四小時(shí)根據(jù)庫(kù)房實(shí)際需要運(yùn)行，從而保證了庫(kù)房達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，由于有了自動(dòng)控制，管理人員也不必頻繁進(jìn)出庫(kù)房，因不經(jīng)常開關(guān)庫(kù)房門，冷量也損失較少，可節(jié)省很多能耗。安裝自控系統(tǒng)的投入，可以從節(jié)省電能中逐步得到回報(bào)。當(dāng)然，如果沒有安裝自控系統(tǒng)，也不是不能控制好庫(kù)房的溫濕度了，只要管理人員勤觀察，勤開關(guān)設(shè)備，也能控制好庫(kù)房。

庫(kù)房防霉不用藥，已不是紙上談兵的空話，它已實(shí)實(shí)在在的存在了，筆者在發(fā)達(dá)國(guó)家檔案館考察時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們的檔案庫(kù)房不放防霉藥，已是一件很普通的事。相信，檔案庫(kù)房不用防霉藥，離開我們已不遠(yuǎn)了。

第四篇：中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)溫濕度控制（范文模版）

中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)溫濕度控制的分析 引 言

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑的一個(gè)重要組成部分。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的功能就是對(duì)大廈內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)施，包括中央空調(diào)、給排水、變配電、照明、電梯、消防、安全防范等進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理。其中，中央空調(diào)的能耗占整個(gè)建筑能耗的50%以上，是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能的重點(diǎn)[1]。

由于中央空調(diào)系統(tǒng)十分龐大，反應(yīng)速度較慢、滯后現(xiàn)象較為嚴(yán)重，現(xiàn)階段中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)幾乎都采用傳統(tǒng)的控制技術(shù)，對(duì)于工況及環(huán)境變化的適應(yīng)性差，控制慣性較大，節(jié)能效果不理想。傳統(tǒng)控制技術(shù)存在的問(wèn)題主要是難以解決各種不確定性因素對(duì)空調(diào)系統(tǒng)溫濕度影響及控制品質(zhì)不夠理想。而智能控制特別適用于對(duì)那些具有復(fù)雜性、不完全性、模糊性、不確定性、不存在已知算法和變動(dòng)性大的系統(tǒng)的控制。

“綠色建筑”主要強(qiáng)調(diào)的是：環(huán)保、節(jié)能、資源和材料的有效利用，特別是對(duì)空氣的溫度、濕度、通風(fēng)以及潔凈度的要求，因此，空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。空調(diào)控制系統(tǒng)涉及面廣，而要實(shí)現(xiàn)的任務(wù)比較復(fù)雜，需要有冷、熱源的支持。空調(diào)機(jī)組內(nèi)有大功率的風(fēng)機(jī)，但它的能耗很大。在滿足用戶對(duì)空氣環(huán)境要求的前提下，只有采用先進(jìn)的控制策略對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制，才能達(dá)到節(jié)約能源和降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。以下將從控制策略角度對(duì)與監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題作簡(jiǎn)要討論。空調(diào)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成一般包括以下幾部分：(1)新風(fēng)部分

空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中必須采集部分室外的新鮮空氣(即新風(fēng))，這部分新風(fēng)必須滿足室內(nèi)工作人員所需要的最小新鮮空氣量，因此空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)取入量決定于空調(diào)系統(tǒng)的服務(wù)用途和衛(wèi)生要求。新風(fēng)的導(dǎo)入口一般設(shè)在周圍不受污染影響的地方。這些新風(fēng)的導(dǎo)入口和空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)管道以及新風(fēng)的濾塵裝置(新風(fēng)空氣過(guò)濾器)、新風(fēng)預(yù)熱器(又稱為空調(diào)系統(tǒng)的一次加熱器)共同組成了空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)系統(tǒng)。

(2)空氣的凈化部分

空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)其用途不同，對(duì)空氣的凈化處理方式也不同。因此，在空調(diào)凈化系統(tǒng)中有設(shè)置一級(jí)初效空氣過(guò)濾器的簡(jiǎn)單凈化系統(tǒng)，也有設(shè)置一級(jí)初效空氣過(guò)濾器和一級(jí)中效空氣過(guò)濾器的一般凈化系統(tǒng)，另外還有設(shè)置一級(jí)初效空氣過(guò)濾器，一級(jí)中效空氣過(guò)濾器和一級(jí)高效空氣過(guò)濾器的三級(jí)過(guò)濾裝置的高凈化系統(tǒng)。

(3)空氣的熱、濕處理部分

對(duì)空氣進(jìn)行加熱、加濕和降溫、去濕，將有關(guān)的處理過(guò)程組合在一起，稱為空調(diào)系統(tǒng)的熱、濕處理部分。

在對(duì)空氣進(jìn)行熱、濕處理過(guò)程中，采用表面式空氣換熱器(在表面式換熱器內(nèi)通過(guò)熱水或水蒸氣的稱為表面式空氣加熱器，簡(jiǎn)稱為空氣的汽水加熱器)。設(shè)置在系統(tǒng)的新風(fēng)入口，一次回風(fēng)之前的空氣加熱器稱為空氣的一次加熱器;設(shè)置在降溫去濕之后的空氣加熱器，稱為空氣的二次加熱器;設(shè)置在空調(diào)房間送風(fēng)口之前的空氣加熱器，稱為空氣的三次加熱器。三次空氣加熱器主要起調(diào)節(jié)空調(diào)房間內(nèi)溫度的作用，常用的熱媒為熱水或電加熱。在表面式換熱器內(nèi)通過(guò)低溫冷水或制冷劑的稱為水冷式表面冷卻器或直接蒸發(fā)式表面冷卻器，也有采用噴淋冷水或熱水的噴水室，此外也有采用直接噴水蒸汽的處理方法來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣的熱、濕處理過(guò)程。

(4)空氣的輸送和分配、控制部分

空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)和送、回風(fēng)管道稱為空氣的輸送部分。風(fēng)管中的調(diào)節(jié)風(fēng)閥、蝶閥、防火閥、啟動(dòng)閥及風(fēng)口等稱為空氣的分配、控制部分。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)中空氣阻力的不同，設(shè)置風(fēng)機(jī)的數(shù)量也不同，如果空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置一臺(tái)風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)既起送風(fēng)作用，又起回風(fēng)作用的稱為單風(fēng)機(jī)系統(tǒng);如果空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，一臺(tái)為送風(fēng)機(jī)，另一臺(tái)為回風(fēng)機(jī)，則稱為雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。

(5)空調(diào)系統(tǒng)的冷、熱源

空調(diào)系統(tǒng)中所使用的冷源一般分為天然冷源和人工冷源。天然冷源一般指地下深井水，人工冷源一般是指利用人工制冷方式來(lái)獲得的，它包括蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷以及蒸汽噴射式制冷等多種形式。現(xiàn)代化的大型建筑中通常都采用集中式空調(diào)系統(tǒng)，這種形式的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

其工作原理是當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)循環(huán)方式把室內(nèi)的熱量帶走，以使室內(nèi)溫度維持于一定值。當(dāng)循環(huán)空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)盤管時(shí)，高溫空氣經(jīng)過(guò)冷卻盤管的鋁金屬先進(jìn)行熱交換，盤管的鋁片吸收了空氣中的熱量，使空氣溫度降低，然后再將冷凍后的循環(huán)空氣送入室內(nèi)。冷卻盤管的冷凍水由冷卻機(jī)提供，冷卻機(jī)由壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器組成。壓縮機(jī)把制冷劑壓縮，經(jīng)壓縮的制冷劑進(jìn)入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)吸熱，使冷凍水降溫，然后冷凍水進(jìn)入水冷風(fēng)機(jī)盤管吸收空氣中的熱量，如此周而復(fù)始，循環(huán)不斷，把室內(nèi)熱量帶走。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，需要以熱水進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管，和上述原理一樣，空氣加熱后送入室內(nèi)。空氣經(jīng)過(guò)冷卻后，有水分析出，空氣相對(duì)濕度減少，變的干燥，所以需增加濕度，這就要加裝加濕器，進(jìn)行噴水或噴蒸汽，對(duì)空氣進(jìn)行加濕處理，用這樣的濕空氣去補(bǔ)充室內(nèi)水汽量的不足。中央空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng) 3.1 中央空調(diào)自動(dòng)控制的內(nèi)容與被控參數(shù)

中央空調(diào)系統(tǒng)由空氣加熱、冷卻、加濕、去濕、空氣凈化、風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)備以及空調(diào)用冷、熱源等設(shè)備組成。這些設(shè)備的容量是設(shè)計(jì)容量，但在日常運(yùn)行中的實(shí)際負(fù)荷在大部分時(shí)間里是部分負(fù)荷，不會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)容量。所以，為了舒適和節(jié)能，必須對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使其實(shí)際輸出量與實(shí)際負(fù)荷相適應(yīng)。目前，對(duì)其容量控制已實(shí)現(xiàn)不同程度的自動(dòng)化，其內(nèi)容也日漸豐富。被控參數(shù)主要有空氣的溫度、濕度、壓力(壓差)以及空氣清新度、氣流方向等，在冷、熱源方面主要是冷、熱水溫度，蒸汽壓力。有時(shí)還需要測(cè)量、控制供回水干管的壓力差，測(cè)量供回水溫度以及回水流量等。在對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行控制的同時(shí)，還要對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行指示、記錄、打印，并監(jiān)測(cè)各機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及事故狀態(tài)、報(bào)警。

中央空調(diào)設(shè)備主要具有以下自控系統(tǒng)：風(fēng)機(jī)盤管控制系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)組控制系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組控制系統(tǒng)、冷凍站控制系統(tǒng)、熱交換站控制系統(tǒng)以及有關(guān)給排水控制系統(tǒng)等。

3.2 中央空調(diào)自動(dòng)控制的功能(1)創(chuàng)造舒適宜人的生活與工作環(huán)境

·對(duì)室內(nèi)空氣的溫度、相對(duì)濕度、清新度等加以自動(dòng)控制，保持空氣的最佳品質(zhì);·具有防噪音措施(采用低噪音機(jī)器設(shè)備);·可以在建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)中開放背景輕音樂(lè)等。

通過(guò)中央空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠使人們生活、工作在這種環(huán)境中，心情舒暢，從而能大大提高工作效率。而對(duì)工藝性空調(diào)而言，可提供生產(chǎn)工藝所需的空氣的溫度、濕度、潔凈度的條件，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

(2)節(jié)約能源

在建筑物的電器設(shè)備中，中央空調(diào)的能耗是最大的，因此需要對(duì)這類電器設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制。中央空調(diào)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)后，能夠大大節(jié)約能源。

(3)創(chuàng)造了安全可靠的生產(chǎn)條件

自動(dòng)監(jiān)測(cè)與安全系統(tǒng)，使中央空調(diào)系統(tǒng)能夠正常工作，在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)報(bào)警并進(jìn)行事故處理。

3.3 中央空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成

圖2為一室溫的自動(dòng)控制系統(tǒng)。它是由恒溫室、熱水加熱器、傳感器、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器機(jī)構(gòu)和(調(diào)節(jié)閥)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成。其中恒溫室和熱水加熱器組成調(diào)節(jié)對(duì)象(簡(jiǎn)稱對(duì)象)，所謂調(diào)節(jié)對(duì)象是指被調(diào)參數(shù)按照給定的規(guī)律變化的房間、設(shè)備、器械、容器等。圖2所示的室溫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)也可以用圖3所示的方塊圖來(lái)表示。室溫就是室內(nèi)要求的溫度參數(shù)，在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中稱為被調(diào)參數(shù)(或被調(diào)量)，用θa表示。在室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，被調(diào)參數(shù)就是對(duì)象的輸出信號(hào)。被調(diào)參數(shù)規(guī)定的數(shù)值稱為給定值(或設(shè)定值)，用θg表示。室外溫度的變化，室內(nèi)熱源的變化，加熱器送風(fēng)溫度的變化，以及熱水溫度的變化等，都會(huì)使室內(nèi)溫度發(fā)生變化，從而室內(nèi)溫度的實(shí)際值與給定值之間產(chǎn)生偏差。

這些引起室內(nèi)溫度偏差的外界因素，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中稱為干擾(或稱為擾動(dòng))，用f表示。在該系統(tǒng)中，導(dǎo)致室溫變化的另一個(gè)因素是加熱器內(nèi)熱水流量的變化，這一變化往往是熱水溫度或熱水流量的變化引起的，熱水流量的變化是由于控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)—調(diào)節(jié)閥的開度變化所引起的，是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于補(bǔ)償干擾的作用使被調(diào)量保持在給定值上的調(diào)節(jié)參數(shù)，或稱調(diào)節(jié)量q。調(diào)節(jié)量q和干擾f對(duì)對(duì)象的作用方向是相反的。

4、中央空調(diào)系統(tǒng)控制中存在的問(wèn)題

4.1 被控對(duì)象的特點(diǎn)

空調(diào)系統(tǒng)中的控制對(duì)象多屬熱工對(duì)象，從控制角度分析，具有以下特點(diǎn)[3]：(1)多干擾性

例如，通過(guò)窗戶進(jìn)來(lái)的太陽(yáng)輻射熱是時(shí)間的函數(shù)，受氣象條件的影響;室外空氣溫度通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室溫產(chǎn)生影響;通過(guò)門、窗、建筑縫隙侵入的室外空氣對(duì)室溫產(chǎn)生影響;為了換氣(或保持室內(nèi)一定正壓)所采用的新風(fēng)，其溫度變化對(duì)室溫有直接影響。此外，電加熱器(空氣加熱器)電源電壓的波動(dòng)以及熱水加熱器熱水壓力、溫度、蒸汽壓力的波動(dòng)等，都將影響室溫。

如此多的干擾，使空調(diào)負(fù)荷在較大范圍內(nèi)變化，而它們進(jìn)入系統(tǒng)的位置、形式、幅值大小和頻繁程度等，均隨建筑的構(gòu)造(建筑熱工性能)、用途的不同而異，更與空調(diào)技術(shù)本身有關(guān)。在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到盡量減少干擾或采取抗干擾措施。因此，可以說(shuō)空調(diào)工程是建立在建筑熱工、空調(diào)技術(shù)和自控技術(shù)基礎(chǔ)上的一種綜合工程技術(shù)。

(2)多工況性

空調(diào)技術(shù)中對(duì)空氣的處理過(guò)程具有很強(qiáng)的季節(jié)性。一年中，至少要分為冬季、過(guò)渡季和夏季。近年來(lái)，由于集散型系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，為多工況的空調(diào)應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。由于空調(diào)運(yùn)行制度的多樣化，使運(yùn)行管理和自動(dòng)控制設(shè)備趨于復(fù)雜。因此，要求操作人員必須嚴(yán)格按照包括節(jié)能技術(shù)措施在內(nèi)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作和維護(hù)，不得隨意改變運(yùn)行程序和拆改系統(tǒng)中的設(shè)備。

(3)溫、濕度相關(guān)性

描述空氣狀態(tài)的兩個(gè)主要參數(shù)為溫度和濕度，它們并不是完全獨(dú)立的兩個(gè)變量。當(dāng)相對(duì)濕度發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起加濕(或減濕)動(dòng)作，其結(jié)果將引起室溫波動(dòng);而室溫變化時(shí)，使室內(nèi)空氣中水蒸氣的飽和壓力變化，在絕對(duì)含濕量不變的情況下，就直接改變了相對(duì)濕度(溫度增高相對(duì)濕度減少，溫度降低相對(duì)濕度增加)。這種相對(duì)關(guān)聯(lián)著的參數(shù)稱為相關(guān)參數(shù)。顯然，在對(duì)溫、濕度都有要求的空調(diào)系統(tǒng)中，組成自控系統(tǒng)時(shí)應(yīng)充分注意這一特性。

4.2 控制中存在的主要問(wèn)題

目前中央空調(diào)系統(tǒng)主要采用的控制方式是pid控制，即采用測(cè)溫元件(溫感器)+pid溫度調(diào)節(jié)器+電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥的pid調(diào)節(jié)方式。夏季調(diào)節(jié)表冷器冷水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，冬季調(diào)節(jié)加熱器熱水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由調(diào)節(jié)閥的開度大小實(shí)現(xiàn)冷(熱)水量的調(diào)節(jié)，達(dá)到溫度控制的目的。為方便管理，簡(jiǎn)化控制過(guò)程，把溫度傳感器設(shè)于空調(diào)機(jī)組的總回風(fēng)管道中，由于回風(fēng)溫度與室溫有所差別，其回風(fēng)控制的溫度設(shè)定值，在夏季應(yīng)比要求的室溫高(0.5～1.0)℃，在冬季應(yīng)比要求的室溫低(0.5～1.0)℃。

pid調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，將其運(yùn)算結(jié)果用于控制輸出。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站監(jiān)測(cè)空調(diào)機(jī)組的工作狀態(tài)對(duì)象有：過(guò)濾器阻塞(壓力差)，過(guò)濾器阻塞時(shí)報(bào)警，以了解過(guò)濾器是否需要更換;調(diào)節(jié)冷熱水閥門的開度，以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的;送風(fēng)機(jī)與回風(fēng)機(jī)啟/停;調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)與排風(fēng)閥的開度，改變新風(fēng)、回風(fēng)比例，在保證衛(wèi)生度要求下降低能耗，以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用;檢測(cè)回風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)兩側(cè)的壓差，以便得知風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài);檢測(cè)新風(fēng)、回風(fēng)與送風(fēng)的溫度、濕度，由于回風(fēng)能近似反映被調(diào)對(duì)象的平均狀態(tài)，故以回風(fēng)溫濕度為控制參數(shù)。

根據(jù)設(shè)定的空調(diào)機(jī)組工作參數(shù)與上述監(jiān)測(cè)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)控制站控制送、回風(fēng)機(jī)的啟/停，新風(fēng)與回風(fēng)的比例調(diào)節(jié)，盤管冷、熱水的流量，以保證空調(diào)區(qū)域內(nèi)空氣的溫度與濕度既能在設(shè)定范圍內(nèi)滿足舒適性要求，同時(shí)也能使空調(diào)機(jī)組以較低的能量消耗方式運(yùn)行。pid調(diào)節(jié)能滿足對(duì)環(huán)境要求不高的一般場(chǎng)所，但是pid調(diào)節(jié)同樣存在一些不足，如控制容易產(chǎn)生超調(diào)，對(duì)于工況及環(huán)境變化的適應(yīng)性差，控制慣性較大，節(jié)能效果也不理想，所以對(duì)于環(huán)境要求較高或者對(duì)環(huán)境有特殊要求的場(chǎng)所，pid調(diào)節(jié)就無(wú)法滿足要求了。

對(duì)于像中央空調(diào)系統(tǒng)這樣的大型復(fù)雜過(guò)程(或?qū)ο?的控制實(shí)現(xiàn)，一般是按某種準(zhǔn)則在低層把其分解為若干子系統(tǒng)實(shí)施控制，在上層協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)之間的性能指標(biāo)，使得集成后的整個(gè)系統(tǒng)處于某種意義下的優(yōu)化狀態(tài)。在控制中存在問(wèn)題主要表現(xiàn)在：(1)不確定性

傳統(tǒng)控制是基于數(shù)學(xué)模型的控制，即認(rèn)為控制、對(duì)象和干擾的模型是已知的或者通過(guò)辯識(shí)可以得到的。但復(fù)雜系統(tǒng)中的很多控制問(wèn)題具有不確定性，甚至?xí)l(fā)生突變。對(duì)于“未知”、不確定、或者知之甚少的控制問(wèn)題，用傳統(tǒng)方法難以建模，因而難以實(shí)現(xiàn)有效的控制。

(2)高度非線性

傳統(tǒng)控制理論中，對(duì)于具有高度非線性的控制對(duì)象，雖然也有一些非線性方法可以利用，但總體上看，非線性理論遠(yuǎn)不如線性理論成熟，因方法過(guò)分復(fù)雜在工程上難以廣泛應(yīng)用，而在復(fù)雜的系統(tǒng)中有大量的非線性問(wèn)題存在。

(3)半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化

傳統(tǒng)控制理論主要采用微分方程、狀態(tài)方程以及各種數(shù)學(xué)變換作為研究工具，其本質(zhì)是一種數(shù)值計(jì)算方法，屬定量控制范疇，要求控制問(wèn)題結(jié)構(gòu)化程度高，易于用定量數(shù)學(xué)方法進(jìn)行描述或建模。而復(fù)雜系統(tǒng)中最關(guān)注的和需要支持的，有時(shí)恰恰是半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。

(4)系統(tǒng)復(fù)雜性

按系統(tǒng)工程觀點(diǎn)，廣義的對(duì)象應(yīng)包括通常意義下的操作對(duì)象和所處的環(huán)境。而復(fù)雜系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，各要素間高度耦合，互相制約，外部環(huán)境又極其復(fù)雜，有時(shí)甚至變化莫測(cè)。傳統(tǒng)控制缺乏有效的解決方法。

(5)可靠性

常規(guī)的基于數(shù)學(xué)模型的控制方法傾向于是一個(gè)相互依賴的整體，盡管基于這種方法的系統(tǒng)經(jīng)常存在魯棒性與靈敏度之間的矛盾，但簡(jiǎn)單系統(tǒng)的控制可靠性問(wèn)題并不突出。而對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，如果采用上述方法，則可能由于條件的改變使得整個(gè)控制系統(tǒng)崩潰。

歸納上述問(wèn)題，復(fù)雜對(duì)象(過(guò)程)表現(xiàn)出如下的特性： ·系統(tǒng)參數(shù)的未知性、時(shí)變性、隨機(jī)性和分散性;·系統(tǒng)時(shí)滯的未知性和時(shí)變性;·系統(tǒng)嚴(yán)重的非線性;·系統(tǒng)各變量間的關(guān)聯(lián)性;·環(huán)境干擾的未知性、多樣性和隨機(jī)性。

面對(duì)上述空調(diào)系統(tǒng)的特性，因其屬于不確定性復(fù)雜對(duì)象(或過(guò)程)的控制范疇，傳統(tǒng)的控制方法難以對(duì)這類對(duì)象進(jìn)行有效的控制，必須探索更有效的控制策略。控制策略的選取

對(duì)于復(fù)雜的不確定性系統(tǒng)而言，由于被控對(duì)象(過(guò)程)的特性難于用精確的數(shù)學(xué)模型描述。用傳統(tǒng)的基于經(jīng)典控制理論的pid控制和基于狀態(tài)空間描述的近代控制理論方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的高動(dòng)靜態(tài)品質(zhì)的控制是非常困難的，一般都采用黑箱法，即輸入輸出描述法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，大量引入人的能量與智慧、經(jīng)驗(yàn)與技巧。控制器是用基于數(shù)學(xué)模型和知識(shí)系統(tǒng)相結(jié)合的廣義模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的，也就是說(shuō)對(duì)不確定性復(fù)雜系統(tǒng)的控制一般采用智能控制策略[5]。這類控制系統(tǒng)具有以下基本特點(diǎn)：

(1)具有足夠的關(guān)于人的控制策略、被控對(duì)象及環(huán)境的有關(guān)知識(shí)以及運(yùn)用這些知識(shí)的“智慧”;

(2)是能以知識(shí)表示的非數(shù)學(xué)廣義模型和以數(shù)學(xué)描述表示的混合過(guò)程，采用開閉環(huán)控制和定性及定量控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式;

(3)具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能總體自尋優(yōu)，具有自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力;

(4)具有補(bǔ)償和自修復(fù)能力、判斷決策能力和高度的可靠性。

智能控制策略的突出優(yōu)點(diǎn)是充分利用人的控制性能，信息獲取、傳遞、處理性能的研究結(jié)果和心理、生理測(cè)試數(shù)據(jù)，建立控制者—“人”環(huán)節(jié)的模型，以便與被控制對(duì)象—機(jī)器的模型相互配合，設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)，為系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)提供靈活性。例如，當(dāng)建立被控制對(duì)象模型很困難時(shí)，可以建立控制者模型，如建立控制專家模型、設(shè)計(jì)專家控制器等;當(dāng)建立控制者模型很困難時(shí)，可以建立被控制對(duì)象模型;而設(shè)計(jì)被控對(duì)象模型有困難時(shí)，又可建立“控制者—被控制對(duì)象”的聯(lián)合模型，即控制論系統(tǒng)模型，如“人—人”控制論系統(tǒng)的對(duì)策論模型。

由于現(xiàn)代傳感變換檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)技術(shù)的發(fā)展基本上已經(jīng)妥善地解決了控制系統(tǒng)中的硬件問(wèn)題，難點(diǎn)在于信息的處理和信息流的控制，因此其控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和控制功能的完成往往采用全軟件方式。不同的控制策略所構(gòu)造出的算法其復(fù)雜程度、魯棒性、解耦性能等差別是很大的，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上軟硬件資源成本也不同，人們期待的是成本最低的控制策略，在這方面仿人智能控制[6]策略具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。仿人智能控制是總結(jié)、模仿人的控制經(jīng)驗(yàn)和行為，以產(chǎn)生式規(guī)則描述人在控制方面的啟發(fā)與直覺推理行為，其基本特點(diǎn)是模仿控制專家的控制行為，控制算法是多模態(tài)的和多模態(tài)控制間的交替使用，并具有較好的解耦性能和很強(qiáng)的魯棒性。從復(fù)雜系統(tǒng)控制工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)看，選取仿人智能控制策略還是明智之舉。除了仿人智能控制策略，還有模糊控制策略、專家系統(tǒng)控制策略等。工程實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控信息平臺(tái)的選擇

大型復(fù)雜系統(tǒng)控制的工程實(shí)現(xiàn)中除了低層的ddc控制外，由于各子系統(tǒng)需要結(jié)集協(xié)調(diào)，有大量的信息需要實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)。從控制論層次考慮，無(wú)論管理信息還是控制信息，控制的本質(zhì)都是對(duì)信息流的控制和信息的處理，因此信息平臺(tái)的選取是至關(guān)重要的，應(yīng)從系統(tǒng)工程角度妥善處理工程實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，既要使建設(shè)系統(tǒng)的軟硬件成本最低，又要考慮系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)升級(jí)換代及擴(kuò)展與發(fā)展的長(zhǎng)期效益，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配置，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行。硬件固然是控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，但在大型復(fù)雜系統(tǒng)控制中強(qiáng)調(diào)的應(yīng)不再是硬件，如傳感裝置、儀器儀表、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，應(yīng)改變某些由于技術(shù)背景等原因造成的輕視軟件重硬件的傾向，避免因信息平臺(tái)選取不當(dāng)而形成大量的自動(dòng)化“孤島”，給企業(yè)的信息化留下隱患，使大量的寶貴信息資源沉淀、流失。

目前市場(chǎng)上可供使用的國(guó)內(nèi)外工業(yè)控制組態(tài)軟件不少，但用于大型復(fù)雜系統(tǒng)未必都那么合適。事實(shí)上，各軟件廠商在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)各有側(cè)重，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與設(shè)計(jì)方案也各有自己的鮮明特點(diǎn)，都是為了解決自動(dòng)化控制問(wèn)題提供手段與方案，但解決問(wèn)題的深度和廣度是有較大差別的，這正是設(shè)計(jì)中有待解決的問(wèn)題。結(jié)束語(yǔ) 由于中央空調(diào)系統(tǒng)在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能中占據(jù)的特殊地位，顯示出了對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)控制模式進(jìn)行研究的重要意義。本文針對(duì)該系統(tǒng)溫、濕控制問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)地分析，并介紹了智能控制策略的突出優(yōu)點(diǎn)，為同類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了有益的幫助。

第五篇：倉(cāng)庫(kù)溫濕度的監(jiān)測(cè)與控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

倉(cāng)庫(kù)溫濕度的監(jiān)測(cè)與控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要

隨著電氣技術(shù)、微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，倉(cāng)庫(kù)貯存系統(tǒng)的檢測(cè)、控制、管理自動(dòng)化已迫在眉睫，由其是近年來(lái)倉(cāng)貯系統(tǒng)的容量不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，建立一種管理科學(xué)、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠的高效率軟硬件已是必需。倉(cāng)庫(kù)庫(kù)房的原有的溫濕度檢測(cè)都是采用人工檢測(cè)和控制，方法老化、控制設(shè)施滯后，如果采用一般倉(cāng)貯遠(yuǎn)程監(jiān)控采用的有線控制，即重新布線或者借助于電力線進(jìn)行信號(hào)傳輸，施工勞動(dòng)強(qiáng)度大，投資大。本設(shè)計(jì)以科技創(chuàng)新的觀點(diǎn)，研究與設(shè)計(jì)以PC機(jī)為控制核心，采

用無(wú)線數(shù)字溫度和濕度傳感器的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)每個(gè)庫(kù)房中各倉(cāng)位的溫度及濕度的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，采用無(wú)線傳輸方式，實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)測(cè)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境變化情況，通過(guò)適當(dāng)?shù)能洝⒂布垢蓴_處理和控制室計(jì)算機(jī)的分析處理，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的控制，使倉(cāng)庫(kù)達(dá)到恒溫、恒濕狀態(tài)，從而提高倉(cāng)庫(kù)的科學(xué)管理化、控制自動(dòng)化水平，對(duì)有效地提高事故的預(yù)見性和工作效率有著重要的實(shí)際推廣價(jià)值和理論研究意義！

關(guān)鍵詞：倉(cāng)貯環(huán)境 智能傳感器 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 單片機(jī) 無(wú)線通信

目錄

摘要...............................................................................................................第一章 緒論.................................................................................................1.1問(wèn)題的提出......................................................................................1.2國(guó)內(nèi)外倉(cāng)貯測(cè)控概況及發(fā)展趨勢(shì)..................................................1.3 本課題要解決的主要內(nèi)容.............................................................1.4 課題的創(chuàng)新.....................................................................................1.5 小結(jié)..................................................................................................第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)................................................................................2.1 設(shè)計(jì)思想.........................................................................................2.2 系統(tǒng)主要功能及結(jié)構(gòu)圖.................................................................2.3 系統(tǒng)的主要參數(shù).............................................................................2.4 微處理器的選擇.............................................................................2.5 溫度的測(cè)量方法.............................................................................2.6 溫度傳感器的選擇.........................................................................2.7 濕度的檢測(cè)與設(shè)計(jì).........................................................................2.8 數(shù)據(jù)采集電路.................................................................................2.9 用CPLD實(shí)現(xiàn)多路開關(guān)和顯示.....................................................2.10 小結(jié)................................................................................................第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)................................................................................3.1 軟件總體設(shè)計(jì).................................................................................3.2 上位機(jī)程序.....................................................................................3.3 下位機(jī)程序.....................................................................................3.4溫、濕度測(cè)量子程序......................................................................3.5 附件..................................................................................................第四章

總

結(jié)..........................................................................................4.1 研究工作主要特點(diǎn).........................................................................4.2 研究工作不足.................................................................................4.3 結(jié)論..................................................................................................參考文獻(xiàn).......................................................................................................致謝...............................................................................................................第一章 緒論

1.1問(wèn)題的提出

防潮、防霉、防腐是倉(cāng)庫(kù)日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉(cāng)庫(kù)管理者質(zhì)量的重要指標(biāo)，它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性，為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問(wèn)題是加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作，軍事，貴重物資倉(cāng)庫(kù)更應(yīng)重視這項(xiàng)工作，但傳統(tǒng)的方法是用干濕度濕表、毛發(fā)濕度計(jì)、濕度試紙和溫度計(jì)等測(cè)試器材，通過(guò)人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度及濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作，這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低且測(cè)試的溫度和濕度誤差大、隨機(jī)性大。

隨著電氣技術(shù)、微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，倉(cāng)貯系統(tǒng)檢測(cè)、控制、管理自動(dòng)化已迫在眉睫，建立一種管理科學(xué)、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠的高效率控制系統(tǒng)已是必需。為此，研究與設(shè)計(jì)以PC機(jī)為控制核心，基于數(shù)字溫度和濕度 的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)每個(gè)庫(kù)房中各個(gè)倉(cāng)位的溫度及濕度的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)試，一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象便于及時(shí)處理，有效地提高事故的預(yù)見性和工作效率有著重要的實(shí)際推廣價(jià)值和理論研究意義！

1.2 國(guó)內(nèi)外貯存測(cè)控概況及發(fā)展趨勢(shì)

貯存的物資作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源，直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生、關(guān)系到社會(huì)主義的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，貯存的自動(dòng)化監(jiān)控有利于提高倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行水平，減少物資在存儲(chǔ)過(guò)程中的損耗，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)家建設(shè)的大批物資儲(chǔ)備庫(kù)，由于受條件的限制，自動(dòng)化水平很低，門

窗、風(fēng)機(jī)基本上是手動(dòng)操作，簡(jiǎn)單儀表的檢測(cè)也是靠人工現(xiàn)場(chǎng)的操作，此種傳統(tǒng)的方法往往給職工造成勞動(dòng)強(qiáng)度大，且控制不及時(shí)，給儲(chǔ)備安全帶來(lái)隱患。

目前國(guó)外已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制，即現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)微機(jī)對(duì)參數(shù)的分析處理以決定是否啟動(dòng)或關(guān)閉相應(yīng)的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)目前主要有有線通訊技術(shù)和電力載波通訊技術(shù)。

有線通訊技術(shù)以其穩(wěn)定性占有優(yōu)勢(shì)。但有線通訊線工程浩大，而且容易被人為損壞；同時(shí)廠房(倉(cāng)房)已建成，布線有困難；電力載波通訊技術(shù)能有效解決上述問(wèn)題，它利用現(xiàn)有庫(kù)區(qū)交流電源線作為通訊線路，不必申請(qǐng)付費(fèi)專用頻道，優(yōu)勢(shì)明顯，但由于電力線上的高削減、高噪聲、高變形，在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使電力線成為一個(gè)不理想的通訊媒介。

隨著，無(wú)線和藍(lán)牙技術(shù)的開發(fā)和日益完善。為此，無(wú)線載波通訊成為可能，此項(xiàng)技術(shù)無(wú)需另外布設(shè)信號(hào)線，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)目垢蓴_處理后具有通道可靠性高、投資少、見效快的特點(diǎn)，此技術(shù)的實(shí)施有利于倉(cāng)貯設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，倉(cāng)庫(kù)管理技術(shù)也將得到進(jìn)一步改進(jìn)。倉(cāng)庫(kù)溫度、濕度測(cè)量方法以及相應(yīng)的智能控制一直是物資保存的一個(gè)重要問(wèn)題，倉(cāng)庫(kù)的測(cè)控的無(wú)線化、智能化和信息化管理已成為倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1.3 本課題要解決的主要內(nèi)容

本課題擬傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，研究基于單片機(jī)的無(wú)線溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。對(duì)于溫濕度測(cè)量來(lái)說(shuō)，一個(gè)最重要的環(huán)節(jié)就是對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行

補(bǔ)償，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析。另外該系統(tǒng)屬于無(wú)線通信系統(tǒng)，因此也需要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃赃M(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面： 1)選用溫濕度傳感器時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，信號(hào)易于處理、傳送，便于多路測(cè)量，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，環(huán)境溫度補(bǔ)償容易的器件。

2)

在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)盡量使用各種總線技術(shù)，以節(jié)約系統(tǒng)有限的I/0資源，并使用系統(tǒng)電路盡量簡(jiǎn)單。同時(shí)在硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)時(shí)，一定要增加抗干擾措施，提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3)

軟件設(shè)計(jì)必須要有完善的思路，要充分考慮到各傳感器和無(wú)線收發(fā)器的時(shí)序，做到程序簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，盡量降低無(wú)線數(shù)傳的誤碼率。

4)

環(huán)境溫度和各種隨機(jī)噪聲都會(huì)對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的測(cè)量產(chǎn)生影響，因此需要對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償和誤差修正。

1.4 課題的創(chuàng)新

本課題的創(chuàng)新在于由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和診斷到遠(yuǎn)程控制，如果采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)即人工定時(shí)測(cè)量，不但要耗費(fèi)大量的人力，而且不能夠做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，特別是一些存在加熱設(shè)備的生產(chǎn)基地，在短時(shí)間內(nèi)溫度可能發(fā)生劇烈的變化，如果利用人工進(jìn)行測(cè)量和管理，則可能造成重大事故。采用了無(wú)線測(cè)控系統(tǒng)，利用無(wú)線收發(fā)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，既降低了網(wǎng)絡(luò)的布線成本，也提高了應(yīng)用的靈活性和擴(kuò)展性，節(jié)省了人力資源。

1.5 小結(jié)

本章主要介紹了課題的來(lái)源，以及國(guó)內(nèi)糧倉(cāng)庫(kù)藏概況及發(fā)展趨勢(shì)，綜述了本文的研究?jī)?nèi)容，指出了本課題的特色及創(chuàng)新。

第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思想

本系統(tǒng)的上位機(jī)采用PC機(jī)，通過(guò)RS-232接口與轉(zhuǎn)換器相連，轉(zhuǎn)換器通過(guò)RS-485總線連接下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)系。每臺(tái)下位機(jī)需要測(cè)量128路的溫、濕度信號(hào)，為了能實(shí)現(xiàn)共128路溫濕度的數(shù)據(jù)采集工作，本設(shè)計(jì)中用CPLD設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬開關(guān)，每次只采集一路數(shù)據(jù)傳入單片機(jī)中去，另外，本設(shè)計(jì)的顯示部分也獨(dú)特的選用了CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)首先使模擬開關(guān)選通某個(gè)傳感器使傳感器工作從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度或濕度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量后的電壓值經(jīng)過(guò)變換送入單片機(jī)的A/D端口，單片機(jī)將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再進(jìn)行處理，然后再將處理得到的溫度濕度值送到CPLD顯示，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后將得到的溫度、濕度值進(jìn)行顯示，并做出溫度、濕度場(chǎng)的分布圖，如溫度、濕度值越限，上位機(jī)和下位機(jī)可同時(shí)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)下位機(jī)將排風(fēng)扇或除濕機(jī)打開，直至溫度、濕度值正常排風(fēng)扇或除濕機(jī)制動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)解除報(bào)警。

2.2 系統(tǒng)主要功能及結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)運(yùn)用溫度傳感器和濕度傳感器對(duì)溫度、濕度的敏感性設(shè)計(jì)了一種基于多級(jí)通訊總線的倉(cāng)庫(kù)溫、濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其主要功能有：

本系統(tǒng)的上位機(jī)采用PC機(jī)，通過(guò)通訊控制總站與下位機(jī)實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)系；可以巡回檢測(cè)各個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫濕度情況，也可在任何時(shí)刻隨

時(shí)監(jiān)控某一倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫濕度值；并將數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打印；如果溫濕度值超過(guò)允許范圍將進(jìn)行報(bào)警。

本系統(tǒng)的下位機(jī)采用AT89C51單片機(jī)，一方面要與上位機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)中64路溫度和64路濕度的測(cè)量。首先使模擬開關(guān)選通某個(gè)傳感器使傳感器工作從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度或濕度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量后的電壓值經(jīng)過(guò)變換送入單片機(jī)的A/D端口，單片機(jī)將輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再進(jìn)行處理。如溫度、濕度值越限下位機(jī)將故障報(bào)警同時(shí)將排風(fēng)扇或除濕機(jī)打開，直至正常排風(fēng)扇或除濕機(jī)制動(dòng)關(guān)閉。

整個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖如圖2.1所示。

圖2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

2.3 系統(tǒng)的主要參數(shù)

16個(gè)倉(cāng)庫(kù)的溫濕度監(jiān)測(cè)：

每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)：溫度、濕度各64點(diǎn)； 測(cè)溫范圍：-40℃～﹢90℃； 測(cè)溫誤差：≤±0.5℃； 測(cè)溫重復(fù)誤差：≤±0.1℃； 測(cè)濕范圍：20—99%RH； 測(cè)濕誤差：≤±3%RH； 測(cè)濕重復(fù)誤差：≤±0.5%RH；

系統(tǒng)工作環(huán)境：-40℃～+100℃，20～99%RH，AC220V±15%。

2.4 微處理器的選擇

AT89C51是美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128位bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32位并行I/0口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、6個(gè)中斷源和1個(gè)全雙口串行I/0口，采用12MHZ晶體振蕩器，容MCS-51指令系統(tǒng)，是高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。它的極限工作溫度：-55℃—+125℃，儲(chǔ)藏溫度：-65℃—+150℃，最高工作電壓：6V 直流輸出電流15.0mA。

2.5溫度的測(cè)量方法

溫度不能直接測(cè)定。它的測(cè)定是采用間接的手段，通過(guò)觀察另一種物質(zhì)一即所謂測(cè)溫介質(zhì)的物理特性變化的方法來(lái)確定。這種測(cè)量方法并沒有給測(cè)介質(zhì)溫度的絕對(duì)值，而僅僅是它和測(cè)溫介質(zhì)原始溫度相對(duì)的溫度差，這個(gè)原始溫度是制定溫標(biāo)時(shí)就被規(guī)定作為零度。為了測(cè)量時(shí)的方便，應(yīng)盡可能的選擇這樣的物理特性，即它能隨溫度的改變

而單值的變化，不受其它因素的影響，且比較易于精確測(cè)定適合這些要求的特性。如體積的膨脹、熱電勢(shì)的產(chǎn)生、電阻和輻射強(qiáng)度的變化等都被用作溫度測(cè)量的基礎(chǔ)，常用的測(cè)溫儀表有各種溫度計(jì)和溫度傳感器。例如，熱膨脹是溫度計(jì)、熱電偶、輻射溫度計(jì)、光高溫計(jì)等。在溫度測(cè)控系統(tǒng)中，除了高溫、低溫和測(cè)量精度高于0.1 C的高級(jí)測(cè)溫技術(shù)外，常溫范圍的溫度傳感測(cè)量和控制技術(shù)相當(dāng)成熟，可以直接選用，而且可選的測(cè)量方式也很多。

2.6 溫度傳感器的選擇

倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中溫度測(cè)量采用半導(dǎo)體集成式溫度傳感器AD590直接變送輸出。這種集成式傳感器以兩線制方式輸出的電流值對(duì)應(yīng)的是開爾文溫標(biāo)值，如0℃時(shí)輸出電流為273μA，使用簡(jiǎn)便，而且價(jià)格低廉。

根據(jù)以上的選用原則，本設(shè)計(jì)所選用的溫度傳感器為集成溫度傳感器AD590。AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下: 流過(guò)器件的電流(μA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度的度數(shù)，即

Ir=T〃K 其中，Ir為流過(guò)AD590的電流，單位μA T為熱力學(xué)溫度，單位K K為計(jì)算系數(shù)，單位μA/K AD590的測(cè)溫范圍為-55℃～﹢150℃

AD590的電源電壓范圍為4V—30V。電源電壓4V—6V范圍變化，電流Ir變化為1μA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V的正向電壓和20V的反向電壓，器件反接也不會(huì)損壞。

輸出電阻為710MΩ

非線性誤差在正負(fù)0.3℃

2.7 濕度的檢測(cè)與選型

濕度測(cè)量技術(shù)中最準(zhǔn)確的方法是絕對(duì)濕度測(cè)量的稱重法，國(guó)際上普遍使用該法作為濕度基準(zhǔn)其次是作為二級(jí)檢定標(biāo)準(zhǔn)的阿斯曼通風(fēng)干濕計(jì)。但是這兩種方法都難以用于自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)傳感測(cè)量。工程技術(shù)中常采用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和露點(diǎn)溫度表示法和相應(yīng)的測(cè)量技。

絕對(duì)濕度測(cè)量:也稱為水分或微弱水分測(cè)量技術(shù)，測(cè)量的是空氣體積中水分的直接含量，各種材料的含水量、電子器件封裝、火力發(fā)電煙氣、高壓電器保護(hù)氣體的測(cè)量等，所涉及的范圍相當(dāng)廣泛。對(duì)應(yīng)不同的工況環(huán)境、被測(cè)對(duì)象和性能價(jià)格比的要求，其測(cè)量方式種類也非常多。常用的有電容式、化學(xué)露點(diǎn)式，精度較高的有光學(xué)露點(diǎn)式和稱重、紅外、微波等測(cè)量方法。

相對(duì)濕度測(cè)量:空氣的相對(duì)濕度所表達(dá)的是其中水氣接近飽和的程度，是指力為P,溫度為T時(shí)空氣中水氣的摩爾分?jǐn)?shù)與相同條件下純水表面的飽和水氣的摩爾分?jǐn)?shù)之比表示為%RH。相對(duì)濕度測(cè)量主要用于要求保持一定濕度氣氛的紡織、薄膜生產(chǎn)等行業(yè);武器裝備封存、倉(cāng)儲(chǔ)等場(chǎng)所防止材料的腐蝕、霉變主要依賴于相對(duì)濕度控制。

相對(duì)濕度的測(cè)量方法有毛發(fā)濕度計(jì)、干濕溫度計(jì)、各種露點(diǎn)計(jì)等

人工視檢測(cè)量方式;而應(yīng)用最為普及的相對(duì)濕度測(cè)量方法是溫濕度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)所采用的各種類型的小型、微型化濕度傳感器。這些類型各異的濕度傳感器基本是以傳感材料對(duì)水氣吸附原理作為傳感機(jī)制。因此，濕敏傳感技術(shù)的研究大多集中在濕敏傳感材料和水氣吸附機(jī)制上，了解這些技術(shù)的原理和進(jìn)展是本項(xiàng)目濕敏傳感器選型的重要依據(jù)。

適用于本項(xiàng)目研究設(shè)計(jì)的濕敏器件集中在陶瓷濕敏材料和電容式高分子濕敏材料兩大類。陶瓷濕敏材料以其測(cè)濕范圍寬，幾乎可在全濕范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量、工作溫度高、響應(yīng)快、熱穩(wěn)定性好、容易制備、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的重視。敏感陶瓷材料又可分成體材料、厚膜材料和薄膜材料三類。厚膜和薄膜材料的工藝一致性稍好一點(diǎn)，便于批量生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)濕度在20--95%RH范圍內(nèi)，在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)上阻抗變化近三個(gè)數(shù)量級(jí)，曲線近乎直線。如果設(shè)計(jì)成加熱清洗方式，多次重復(fù)測(cè)量，性能都能恢復(fù)。但是陶瓷濕敏材料的一致性差，難以與集成電路互換配套。除非采用加熱清洗方式，否則抗污染能力很差，而很多情況下不允許設(shè)計(jì)為加熱清洗。

通過(guò)以上分析本設(shè)計(jì)選用了電容式集成濕度傳感器HI3605}20}。集成濕度傳感器HI3605在片內(nèi)可完成信號(hào)的調(diào)整，且精度好，線形好，圖2-2給出了HI3605的結(jié)構(gòu)圖。

圖2.2HI3605的結(jié)構(gòu)圖

圖2.3HI3605的輸出電壓與相對(duì)濕度的關(guān)系

HI3605的輸出電壓是供電電壓，圖2-3給出了HI3605的輸出電壓與相對(duì)濕度的關(guān)系曲線。電源電壓升高，輸出電壓將成比例升高。所以說(shuō)HI3605的線形度比較好。HI3605的性能如表2.4所示: 表2.4HI3605C性能表

2.8 數(shù)據(jù)采集電路

要實(shí)現(xiàn)128路溫度和128路濕度的采集，就要在糧庫(kù)中安臵128個(gè)AD590溫度傳感器和128個(gè)HI3605濕度傳感器，其布線如2.5所示，圖中畫的是4*4布臵的形式，溫度傳感器和濕度傳感器交替放臵就可以實(shí)現(xiàn)模擬開關(guān)的輸入為偶數(shù)時(shí)，選通的是某個(gè)溫度傳感器，而模擬開關(guān)的輸入為奇數(shù)時(shí)選通的是某個(gè)濕度傳感器。

圖2.5傳感器布線圖

2.9 用CPLD實(shí)現(xiàn)多路開關(guān)顯示

可編程邏輯器件(PLD Programmable logic Device)是一種由用戶編程要實(shí)現(xiàn)某種邏輯功能的邏輯器件，芯片內(nèi)的邏輯門，觸發(fā)器等

硬件資源可由用戶自行配臵來(lái)實(shí)現(xiàn)專用的路基功能。與只能實(shí)現(xiàn)固定功能的傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)路基器件(例如74系列的TTL器件)相比，PLD器件可以反復(fù)修改，并且在滿足應(yīng)用的，個(gè)性化的設(shè)計(jì)需求方面具有更大的靈活性和競(jìng)爭(zhēng)力。而CPLD即復(fù)雜可編程邏輯器件是在PLD的基礎(chǔ)上，在半導(dǎo)體工藝不斷完善，用戶對(duì)器件集成度要求不斷提高的形勢(shì)下發(fā)展起來(lái)的，其功能與PLD基本相同，只是集成度和芯片容量更高，目前，已有上百萬(wàn)門的CPLD芯片系列。

在CPLD芯片中我們主要實(shí)現(xiàn)兩種功能，一個(gè)是模擬開關(guān)，另一個(gè)是動(dòng)態(tài)掃描顯示。下面就各部分的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹以下。（1）移位寄存器部分

為了使由單片機(jī)SPI口傳送過(guò)來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿休敵觯\(yùn)用了6個(gè)74HC595移位寄存器將6個(gè)字節(jié)也就是48位的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行的然后再輸出。同時(shí)74595還具有鎖存功能可以把多個(gè)并行數(shù)據(jù)同時(shí)輸出送顯。

在MUXPLING軟件的標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)中，有現(xiàn)成的74595。所以就不用自己設(shè)計(jì)了，可以調(diào)出來(lái)直接使用，在本設(shè)計(jì)中就可以直接調(diào)出6個(gè)74595，然后按照上圖中所示的連接好就好了。（2）模擬開關(guān)部分的設(shè)計(jì)

因?yàn)橐瓿蓪?duì)128個(gè)溫度點(diǎn)和128個(gè)濕度點(diǎn)的測(cè)量，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，不可能同時(shí)那么都引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)256個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。所以設(shè)計(jì)了這個(gè)模擬開關(guān)，每次采集一路模擬量送入單片機(jī)進(jìn)行處理，為了完成這個(gè)功能本設(shè)計(jì)仿照3-8譯碼器用CPLD做了一個(gè)8-256的譯碼器，它有8個(gè)輸入端，32個(gè)輸出端，當(dāng)輸入在OOH到FFH變化時(shí)，輸出的32個(gè)端口輸出相應(yīng)的電平，再配以現(xiàn)場(chǎng)正確的布線就可以在每一時(shí)刻只有一個(gè)傳感器被選通而工作。模擬開關(guān)的仿真波形圖如圖2.6所示。

（3）顯示部分的設(shè)計(jì)

顯示部分由七段掃描電路，計(jì)數(shù)譯碼電路，多路選擇器以及BCD對(duì)應(yīng)的七段顯示器編碼電路四部分組成。

圖2.6模擬開關(guān)仿真波形圖

2.10 小結(jié)

硬件的設(shè)計(jì)對(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)很重要，各種接口電路的正確設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本章主要介紹了硬件部分溫濕度測(cè)量電路的設(shè)計(jì)，以及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集電路和PCLD模塊；同時(shí)對(duì)硬件電路中可能產(chǎn)生的干擾，提出了預(yù)防措施。

第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 軟件總體設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法與硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，總共包括主程序模塊、參數(shù)設(shè)臵模塊、通信模塊、報(bào)警子程序模塊等。最后通過(guò)主程序和中斷處理程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來(lái)。這樣有利于程序修改和調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)以上的需求分析，可以把整個(gè)系統(tǒng)分成4個(gè)功能模塊，分別是參數(shù)設(shè)臵模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊和控制模塊。糧倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)溫濕度測(cè)控系統(tǒng)軟件的功能層次結(jié)構(gòu)圖如圖3一1所示

圖3-1系統(tǒng)軟件的功能層次結(jié)構(gòu)圖

3.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖3.2上位機(jī)結(jié)構(gòu)圖

其中PC機(jī)主要管數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，管理等，主控單片機(jī)主要完成無(wú)線收發(fā)。上位機(jī)主程序開始后先進(jìn)行初始化設(shè)臵。初始化的內(nèi)容包括給相應(yīng)的字符名稱賦值，PS7219的初始化，設(shè)臵串口通信參數(shù)，打開CPU中斷，打開串口中斷，設(shè)臵定時(shí)器TO中斷。沒有中斷的時(shí)候，上位機(jī)子系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，直到有中斷需要響應(yīng)時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，向下位機(jī)發(fā)送溫度(或濕度)測(cè)試指令，等下位機(jī)接收到完整數(shù)據(jù)后，將上位機(jī)臵接收方式，準(zhǔn)備接收測(cè)得的數(shù)據(jù)，在上位機(jī)接收完下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)后，根據(jù)中斷指令進(jìn)行顯示(或上傳)，并保持狀態(tài)，直到響應(yīng)新的中斷為止。

上位機(jī)主程序流程框圖如圖3.3所示。

圖3.3上位機(jī)主程序流程框圖

3.3 下位機(jī)主程序

下位機(jī)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖3.4下位機(jī)結(jié)構(gòu)圖

軟件可以采用C語(yǔ)言等來(lái)實(shí)現(xiàn)初始化、數(shù)據(jù)采集處理、溫度管理和對(duì)設(shè)備的處理。下位機(jī)程序設(shè)計(jì)通常先進(jìn)行初始化，如設(shè)臵中斷、定時(shí)器、串行口、外部可編程器件的初始化等，然后循環(huán)執(zhí)行主要功能，如定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、顯示以及定時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞給上位機(jī)。上位機(jī)定時(shí)接收測(cè)控單元發(fā)送的采集信號(hào)，保存并實(shí)時(shí)顯示。上電復(fù)位后顯示不同倉(cāng)位號(hào)、溫濕度值及其測(cè)量時(shí)間。軟件設(shè)計(jì)的流程如圖3.5所示。

圖3.5 下位機(jī)程序流程框圖

3.4 溫、濕度測(cè)量子程序

程序中對(duì)DS18B20的操作主要有以下幾個(gè)步驟:初始化;搜索DS18B20;匹配DS18B20;發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換指令;讀取溫度值。

下位機(jī)發(fā)出所要查詢的HM1500地址，然后調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換子程序。進(jìn)行濕度的讀取和輸出。

圖3.6 溫、濕度測(cè)量子程序

3.5 附件

相應(yīng)的主機(jī)發(fā)送和接收程序片段如下： RECEIVE;接收子程序 BCF STATUS,RPO BSF PORTC，PWRUP;收發(fā)芯片處于工作狀態(tài) CALL DELAY 5MS;延時(shí)5ms:，使之上電穩(wěn)定 BSF PORTC，CS;高頻接收 CALL DELAY5MS BCF PORTC，POTXEN;接收控制位 CALL DELAY5MS

BCF STATUS，RPO;單片機(jī)通信設(shè)臵 BCF TXSTA，SYNC BCF TXSTA，BRGH MOVLW 0X05;波特率為 10400bps MOVWF SPBRG BCF STATUS，RPO BSF RCSTA，SPEN BCF RCSTA，6;RC8/9 RECESFF;接收FF BCF STATUS，RP0 BTFSS PORTC，3;按鍵掃描 GOTO TRPATHNUM BTFSC RCSTA，F(xiàn)ERR;有幀錯(cuò)誤? BSF RCSTA，CREN;yes BTF RCSTA，CREN;no BTFSS RCSTA,CREN GOTO RCESFF CALL RXPOLL MOV RCREG，0;取出接收寄存器值 MOVWF RCBUF1;接收值放到BUFI寄存器中 MOVLW OXFF SUBWF RCBUF1，0;判斷是否接為FF

BTFSS STATUS，Z;如果是則繼續(xù)AA，否則返回繼續(xù)接收FF GOTO RECESFF **(以下省略)RXPOLL BTFSS PIRI，RCIF;判斷是否接收滿 GOTO RXPOLL RETURN

相應(yīng)的子機(jī)發(fā)送和接收程序片段如下: TRANSMJT;發(fā)送子程序 BSF PORTC，PWRUP;無(wú)線收設(shè)臵 BSF PORTC，CS BSF PORTC，POTXEN BSF STATUS，RPO BCF TXSTLA，SYNC BCF TXSTA，BRGH MOVLW 0X05;設(shè)波特率值為 10400 MOVWF SPBRG BCF STATUS，RPO BSF RCSTA，SPEN BSF STATUS，RPO

BCF TXSTA，6 TRANSRANDOM;發(fā)送隨機(jī)數(shù)據(jù) BSF STSTUS，RP0 BSF TXSTA，TXEN BTFSS TXSIA，TXEN GOTO TRANS20 BCF STATUS，RPO MOVF COUNT9，0 MOVWF TXREG CALL TXPOLL TRANSFF;發(fā)送數(shù)據(jù)OXFF BSF STATUS，RP0 BSF TXSTA，TXEN BTFSS TXSTA，TXEN GOTO TRANS21 BCF STATUS，RPO MOVLWOXFF;送FF至發(fā)送寄存器 MOVWFTXREG CALL TXPOLL;發(fā)送數(shù)據(jù) **(以下省略)TXPOLL BSF STATUS，RPO

BTFSS TXSTA，TRMT;判斷是否發(fā)送完 GOTO TXPOLL BCF STATUS，RP0 RETURN

第四章 總結(jié)

為了積極適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展和軍隊(duì)信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)，作者利用單片機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等技術(shù)，采用了基于順序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)，利用匯編、C、vb等語(yǔ)言開發(fā)了軍需倉(cāng)庫(kù)溫濕度測(cè)控系統(tǒng)這一應(yīng)用管理軟件。

4.1 研究工作主要特點(diǎn)

（1）成功地開發(fā)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、交互性強(qiáng)、性能安全、流程清晰、運(yùn)用方便、操作簡(jiǎn)單，效率很高、價(jià)格低、操作界面友好系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了部隊(duì)軍需倉(cāng)庫(kù)監(jiān)測(cè)管理科學(xué)化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化。

（2）成功地開發(fā)了真正通用的測(cè)量準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)控制、圖形顯示、參數(shù)設(shè)臵等為一體的綜合測(cè)控系統(tǒng)，且系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和通用性。

（3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)多。每個(gè)測(cè)控單元可對(duì)大量待監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一個(gè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)又可由若干個(gè)測(cè)控單元組成。

從最開始的方案設(shè)計(jì)、選擇，到后來(lái)的系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及最后的系統(tǒng)開發(fā)實(shí)現(xiàn)，本人從中學(xué)到了不少知識(shí)，積累了許多的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)，我對(duì)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)有了一個(gè)比較全面的了解，讓我進(jìn)一步體會(huì)到了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制編程的樂(lè)趣。這一實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，使我真正體會(huì)了開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的基本思路和構(gòu)架，掌握了該領(lǐng)域的一些技術(shù)，提高了獨(dú)立開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的能力。希望在這次課題工作的基礎(chǔ)上，今后能夠不斷的學(xué)習(xí)，為國(guó)家建設(shè)做

一點(diǎn)有意義的實(shí)際工作。

4.2 研究工作不足

由于本課題研究的內(nèi)容需要的知識(shí)面寬，涉及的計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件，其所含的技術(shù)多，其工作量也較大，是一個(gè)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，需要一個(gè)長(zhǎng)期努力才能使其系統(tǒng)功能盡善盡美，本人進(jìn)行努力學(xué)習(xí)研究及開發(fā)設(shè)計(jì)，但仍存在著很多不足之處，有待于進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）該系統(tǒng)只實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度的測(cè)量，還應(yīng)該有煙感CO2等參數(shù)，有待進(jìn)一步完善以及視頻能否融為一體。（2）上位機(jī)的統(tǒng)功能需要進(jìn)一步拓展、完善。

（3）由于僅考慮了系統(tǒng)應(yīng)用于部隊(duì)內(nèi)部的局域網(wǎng)，安全性方面考慮較少。

盡管目前該系統(tǒng)在使用過(guò)程中仍存在一些不盡人意的地方，但隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的不斷發(fā)展，上述限制將逐步得到解決，本系統(tǒng)的前景較為樂(lè)觀。

4.3 結(jié)論

此溫濕度測(cè)控系統(tǒng)采用由AT89C51單片機(jī)和符合單總線規(guī)范的傳感器 DS18B20 等構(gòu)成。其總線上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào),克服了傳統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)總線上傳輸模擬信號(hào)易受干擾的缺點(diǎn), 有效地降低了成本，有效地提高了其各項(xiàng)性能指標(biāo),故將得到廣泛應(yīng)用。運(yùn)用新技術(shù)、新型器件構(gòu)造的應(yīng)用系統(tǒng)其水平更高、應(yīng)用領(lǐng)域更廣闊。其維護(hù)更加簡(jiǎn)單方便。

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Memory

Programming Speciication,2000.[20] SIMENS.SIMATIC Manua, Point-to-point connection CP 341 Instation and ParameterAssignment [M].SIMENS AG, 1998.致謝

通過(guò)這四年的學(xué)習(xí)，我學(xué)到的不僅僅是專業(yè)上的技能，更多的是老師們言傳身教的做人的品質(zhì)，這些將使我終身受益。

本篇論文是在@@教授的悉心指導(dǎo)下完成的，從資料的收集、課題的選定到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)都給予了我極大的幫助、支持和鼓勵(lì)。

在課題研究和論文撰寫期間，@@等同學(xué)同學(xué)給了我許多幫助和指導(dǎo)，提出了許多寶貴和誠(chéng)懇的意見，對(duì)此致以誠(chéng)摯的謝意！

最后，還要感謝所有的論文評(píng)審老師，感謝老師們?cè)诜泵Φ墓ぷ髦袑忛單业恼撐模≈?jǐn)以此篇論文獻(xiàn)給所有關(guān)心、幫助、愛護(hù)過(guò)我的人！