1. 研究目的与意义
随着我们国民物质和生活水平的改善和提高,人们对于果蔬产品数量和食物质量等各个方面的要求都得到了进一步的扩展和提升。但目前我国果蔬生产仍然受季节和区域的限制,与消费者在果蔬购买方面多样性和高质量的需求以及售卖的淡旺季节形成了十分突出的矛盾。总体来讲,蔬果保鲜技术及其配套设备的相对落后,成为了水果蔬菜销售行业发展的主要阻力。超市是居民购买蔬果的主要场所之一,而超市中售卖的蔬果在运输和储藏时,目前普遍使用的保鲜方法是通过蔬果冷藏库进行冷藏以及给蔬果涂上蜡以便于控制其新陈代谢。但是蔬果表皮上的蜡会对食用者的健康产生不良影响,且传统的监测方式不能够精准地实现温度的监测,制冷机长期运作下去也可能会耗费大量的电力。因此,超市使用的蔬果保鲜系统亟待引入一种全新的蔬果保鲜和监控模式。
当前,国内外采用的蔬果保鲜技术主要有以下几种:
①臭氧消毒和保鲜,主要是消除环境中的微生物,同时可以让有异味的无机或有机物被氧化分解,达到减缓蔬果腐败,消除冷库内异味的目的。②湿冷保鲜,一种较为新式的保鲜冷藏技术,具体汇集了果蔬的预冷、高湿贮藏、低温贮藏等技术,利用具有高湿度含量的冷空气与物料的传热传质,为水果、蔬菜等需要保鲜的植物创造了一个温度低、湿度高(约为85% ~ 100%)的环境, 使果蔬等农产品得以在不失水的前提下得到长期保存的效果,最终达到保鲜的目的。③气调保鲜,是目前最前沿的一种蔬果保鲜贮藏方法,该技术的原理主要是在降低温度、控制湿度进行温湿度控制保鲜的基础上, 通过增加对co2、o2和乙烯等气体成分的调节和控制,对果蔬的呼吸作用进行抑制,使其新陈代谢的过程变缓慢,最终达到果蔬保存期延长的效果。其中①简单有效,但只能应用于无人的地方;②、③虽然先进且有效,但采用的技术相对复杂,对超市实际应用的意义不高;但②、③都有关于温、湿度的控制,故可以参考其控制原理并简化设计一个基于温湿度控制的蔬果保鲜监控系统。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
(1)设计一个以plc和上位机(组态触摸屏)为核心的温湿度自动控制系统
(2)完成的功能:
3. 研究的方法与步骤
拟采用的研究方法:
本课题拟采用软件与硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分:plc各模块的硬件连接设计,控制流程创立并进行软件的编程及其功能的调试与仿真。采用触摸屏与西门子s7-200系列plc组成核心控制系统,完成对数据分析与处理,以及对系统的调控,操纵执行机构达成实际控制目的。
步骤:
4. 参考文献
[1] 吴志敏,阳胜峰.西门子plc与变频器、触摸屏综合应用教程.北京:中国电力出版社,2009 [2] 王阿根.plc控制程序精编108例.北京:电子工业出版社,2009 [3] 杨后州.西门子s7-200plc编程速学与快速应用.北京:电子工业出版社,2010 [4] 吴丽.西门子plc实用基础与实训.北京:化学工业出版社,2010 [5] 赵光.西门子s7-200系列plc应用实例详解.北京:化学工业出版社,2010
[6] 苏州华拓信息技术有限公司.蔬果保鲜监控系统:cn201510489392.7[p].2015-12-22.
[7]刘建军,张继军,王振涛.果蔬气调冷库环境参数的智能化控制系统[j].轻工机械,2005,23(2):91-93. doi:10.3969/j.issn.1005-2895.2005.02.031.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.22—2022.3.07 查阅资料,撰写开题报告;(2)2022.3.07—2022.4.04 硬件功能分析,熟悉27-200系列PLC的系统指令及编程语言;(3)2022.4.04—2022.5.09 设计电路原理图、开发本设计的应用程序;(4)2022.5.09—2022.5.19 系统调试及改进;(5)2022.5.19—2022.5.30 整理设计文档,撰写毕业论文;(6)2022.5.30—2022.6.08 提交毕业论文,准备毕业答辩。
