第一篇:仓库温湿度的监测与控制的设计与实现
仓库温湿度的监测与控制的设计与实现
摘要
随着电气技术、微电子技术与计算机技术的飞速发展,仓库贮存系统的检测、控制、管理自动化已迫在眉睫,由其是近年来仓贮系统的容量不断扩大,传统的方式已经远远不能满足实际生产的需要,建立一种管理科学、操作简便、运行可靠的高效率软硬件已是必需。仓库库房的原有的温湿度检测都是采用人工检测和控制,方法老化、控制设施滞后,如果采用一般仓贮远程监控采用的有线控制,即重新布线或者借助于电力线进行信号传输,施工劳动强度大,投资大。本设计以科技创新的观点,研究与设计以PC机为控制核心,采
用无线数字温度和湿度传感器的自动监控系统,对库区内每个库房中各仓位的温度及湿度的变化情况进行实时自动检测,采用无线传输方式,实时显示和监测各个仓库的环境变化情况,通过适当的软、硬件抗干扰处理和控制室计算机的分析处理,实现现场的控制,使仓库达到恒温、恒湿状态,从而提高仓库的科学管理化、控制自动化水平,对有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义!
关键词:仓贮环境 智能传感器 无线数据传输 单片机 无线通信
目录
摘要...............................................................................................................第一章 绪论.................................................................................................1.1问题的提出......................................................................................1.2国内外仓贮测控概况及发展趋势..................................................1.3 本课题要解决的主要内容.............................................................1.4 课题的创新.....................................................................................1.5 小结..................................................................................................第二章 系统硬件设计................................................................................2.1 设计思想.........................................................................................2.2 系统主要功能及结构图.................................................................2.3 系统的主要参数.............................................................................2.4 微处理器的选择.............................................................................2.5 温度的测量方法.............................................................................2.6 温度传感器的选择.........................................................................2.7 湿度的检测与设计.........................................................................2.8 数据采集电路.................................................................................2.9 用CPLD实现多路开关和显示.....................................................2.10 小结................................................................................................第三章 系统软件设计................................................................................3.1 软件总体设计.................................................................................3.2 上位机程序.....................................................................................3.3 下位机程序.....................................................................................3.4温、湿度测量子程序......................................................................3.5 附件..................................................................................................第四章
总
结..........................................................................................4.1 研究工作主要特点.........................................................................4.2 研究工作不足.................................................................................4.3 结论..................................................................................................参考文献.......................................................................................................致谢...............................................................................................................第一章 绪论
1.1问题的提出
防潮、防霉、防腐是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理者质量的重要指标,它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性,为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作,军事,贵重物资仓库更应重视这项工作,但传统的方法是用干湿度湿表、毛发湿度计、湿度试纸和温度计等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度及湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作,这种人工测试方法费时费力、效率低且测试的温度和湿度误差大、随机性大。
随着电气技术、微电子技术与计算机技术的飞速发展,仓贮系统检测、控制、管理自动化已迫在眉睫,建立一种管理科学、操作简便、运行可靠的高效率控制系统已是必需。为此,研究与设计以PC机为控制核心,基于数字温度和湿度 的自动测试系统,对库区内每个库房中各个仓位的温度及湿度的变化情况进行实时自动测试,一旦出现异常现象便于及时处理,有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义!
1.2 国内外贮存测控概况及发展趋势
贮存的物资作为我国重要的战略资源,直接关系到国计民生、关系到社会主义的经济发展,贮存的自动化监控有利于提高仓库的运行水平,减少物资在存储过程中的损耗,降低劳动强度。长期以来,国家建设的大批物资储备库,由于受条件的限制,自动化水平很低,门
窗、风机基本上是手动操作,简单仪表的检测也是靠人工现场的操作,此种传统的方法往往给职工造成劳动强度大,且控制不及时,给储备安全带来隐患。
目前国外已经逐渐实现自动化远程控制,即现场通过微机对参数的分析处理以决定是否启动或关闭相应的设备,从而实现远程控制。远程监控系统目前主要有有线通讯技术和电力载波通讯技术。
有线通讯技术以其稳定性占有优势。但有线通讯线工程浩大,而且容易被人为损坏;同时厂房(仓房)已建成,布线有困难;电力载波通讯技术能有效解决上述问题,它利用现有库区交流电源线作为通讯线路,不必申请付费专用频道,优势明显,但由于电力线上的高削减、高噪声、高变形,在很长时间内使电力线成为一个不理想的通讯媒介。
随着,无线和蓝牙技术的开发和日益完善。为此,无线载波通讯成为可能,此项技术无需另外布设信号线,经过适当的抗干扰处理后具有通道可靠性高、投资少、见效快的特点,此技术的实施有利于仓贮设备的网络化、智能化。
随着我国科技的快速发展和工业自动化程度的提高,仓库管理技术也将得到进一步改进。仓库温度、湿度测量方法以及相应的智能控制一直是物资保存的一个重要问题,仓库的测控的无线化、智能化和信息化管理已成为仓库储备技术的发展趋势。
1.3 本课题要解决的主要内容
本课题拟传统监测的基础上,研究基于单片机的无线温湿度监测系统。对于温湿度测量来说,一个最重要的环节就是对环境温度进行
补偿,对数据进行误差分析。另外该系统属于无线通信系统,因此也需要对数据传输的可靠性进行研究。主要研究内容包括以下几方面: 1)选用温湿度传感器时,应重点考虑测量精度高,抗干扰能力强,稳定性好,信号易于处理、传送,便于多路测量,安装方便,维护简单,环境温度补偿容易的器件。
2)
在硬件设计时,结构要尽量简单实用、易于实现,应尽量使用各种总线技术,以节约系统有限的I/0资源,并使用系统电路尽量简单。同时在硬件电路和软件程序设计时,一定要增加抗干扰措施,提高系统的抗干扰能力,保证系统的稳定性。3)
软件设计必须要有完善的思路,要充分考虑到各传感器和无线收发器的时序,做到程序简单,调试方便,尽量降低无线数传的误码率。
4)
环境温度和各种随机噪声都会对温湿度数据的测量产生影响,因此需要对环境温度进行补偿和误差修正。
1.4 课题的创新
本课题的创新在于由现场检测和诊断到远程控制,如果采用传统的现场监测即人工定时测量,不但要耗费大量的人力,而且不能够做到实时监控,特别是一些存在加热设备的生产基地,在短时间内温度可能发生剧烈的变化,如果利用人工进行测量和管理,则可能造成重大事故。采用了无线测控系统,利用无线收发器进行数据传输,既降低了网络的布线成本,也提高了应用的灵活性和扩展性,节省了人力资源。
1.5 小结
本章主要介绍了课题的来源,以及国内粮仓库藏概况及发展趋势,综述了本文的研究内容,指出了本课题的特色及创新。
第二章 系统硬件设计
2.1 设计思想
本系统的上位机采用PC机,通过RS-232接口与转换器相连,转换器通过RS-485总线连接下位机,实现通信联系。每台下位机需要测量128路的温、湿度信号,为了能实现共128路温湿度的数据采集工作,本设计中用CPLD设计了一个模拟开关,每次只采集一路数据传入单片机中去,另外,本设计的显示部分也独特的选用了CPLD来实现。单片机首先使模拟开关选通某个传感器使传感器工作从而对现场温度或湿度进行测量,测量后的电压值经过变换送入单片机的A/D端口,单片机将输入的模拟量转换成数字量后再进行处理,然后再将处理得到的温度湿度值送到CPLD显示,同时将数据传送给上位机,上位机接收到数据后将得到的温度、湿度值进行显示,并做出温度、湿度场的分布图,如温度、湿度值越限,上位机和下位机可同时进行报警,同时下位机将排风扇或除湿机打开,直至温度、湿度值正常排风扇或除湿机制动关闭,同时解除报警。
2.2 系统主要功能及结构图
本系统运用温度传感器和湿度传感器对温度、湿度的敏感性设计了一种基于多级通讯总线的仓库温、湿度自动监测系统,其主要功能有:
本系统的上位机采用PC机,通过通讯控制总站与下位机实现通信联系;可以巡回检测各个仓库内的温湿度情况,也可在任何时刻随
时监控某一仓库内的温湿度值;并将数据进行显示和打印;如果温湿度值超过允许范围将进行报警。
本系统的下位机采用AT89C51单片机,一方面要与上位机进行通讯联系,同时要实现对仓库中64路温度和64路湿度的测量。首先使模拟开关选通某个传感器使传感器工作从而对现场温度或湿度进行测量,测量后的电压值经过变换送入单片机的A/D端口,单片机将输入的模拟量转换成数字量后再进行处理。如温度、湿度值越限下位机将故障报警同时将排风扇或除湿机打开,直至正常排风扇或除湿机制动关闭。
整个温湿度监测系统框图如图2.1所示。
图2.1系统硬件结构图
2.3 系统的主要参数
16个仓库的温湿度监测:
每个仓库的检测点数:温度、湿度各64点; 测温范围:-40℃~﹢90℃; 测温误差:≤±0.5℃; 测温重复误差:≤±0.1℃; 测湿范围:20—99%RH; 测湿误差:≤±3%RH; 测湿重复误差:≤±0.5%RH;
系统工作环境:-40℃~+100℃,20~99%RH,AC220V±15%。
2.4 微处理器的选择
AT89C51是美国Atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128位bytes的随机存取数据存储器(RAM),32位并行I/0口、3个16位定时/计数器、6个中断源和1个全双口串行I/0口,采用12MHZ晶体振荡器,容MCS-51指令系统,是高性价比的应用场合,应用于各种控制领域。它的极限工作温度:-55℃—+125℃,储藏温度:-65℃—+150℃,最高工作电压:6V 直流输出电流15.0mA。
2.5温度的测量方法
温度不能直接测定。它的测定是采用间接的手段,通过观察另一种物质一即所谓测温介质的物理特性变化的方法来确定。这种测量方法并没有给测介质温度的绝对值,而仅仅是它和测温介质原始温度相对的温度差,这个原始温度是制定温标时就被规定作为零度。为了测量时的方便,应尽可能的选择这样的物理特性,即它能随温度的改变
而单值的变化,不受其它因素的影响,且比较易于精确测定适合这些要求的特性。如体积的膨胀、热电势的产生、电阻和辐射强度的变化等都被用作温度测量的基础,常用的测温仪表有各种温度计和温度传感器。例如,热膨胀是温度计、热电偶、辐射温度计、光高温计等。在温度测控系统中,除了高温、低温和测量精度高于0.1 C的高级测温技术外,常温范围的温度传感测量和控制技术相当成熟,可以直接选用,而且可选的测量方式也很多。
2.6 温度传感器的选择
仓库系统中温度测量采用半导体集成式温度传感器AD590直接变送输出。这种集成式传感器以两线制方式输出的电流值对应的是开尔文温标值,如0℃时输出电流为273μA,使用简便,而且价格低廉。
根据以上的选用原则,本设计所选用的温度传感器为集成温度传感器AD590。AD590是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源。它的主要特性如下: 流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度的度数,即
Ir=T〃K 其中,Ir为流过AD590的电流,单位μA T为热力学温度,单位K K为计算系数,单位μA/K AD590的测温范围为-55℃~﹢150℃
AD590的电源电压范围为4V—30V。电源电压4V—6V范围变化,电流Ir变化为1μA,相当于温度变化1K。AD590可以承受44V的正向电压和20V的反向电压,器件反接也不会损坏。
输出电阻为710MΩ
非线性误差在正负0.3℃
2.7 湿度的检测与选型
湿度测量技术中最准确的方法是绝对湿度测量的称重法,国际上普遍使用该法作为湿度基准其次是作为二级检定标准的阿斯曼通风干湿计。但是这两种方法都难以用于自动化测控系统的现场传感测量。工程技术中常采用绝对湿度、相对湿度和露点温度表示法和相应的测量技。
绝对湿度测量:也称为水分或微弱水分测量技术,测量的是空气体积中水分的直接含量,各种材料的含水量、电子器件封装、火力发电烟气、高压电器保护气体的测量等,所涉及的范围相当广泛。对应不同的工况环境、被测对象和性能价格比的要求,其测量方式种类也非常多。常用的有电容式、化学露点式,精度较高的有光学露点式和称重、红外、微波等测量方法。
相对湿度测量:空气的相对湿度所表达的是其中水气接近饱和的程度,是指力为P,温度为T时空气中水气的摩尔分数与相同条件下纯水表面的饱和水气的摩尔分数之比表示为%RH。相对湿度测量主要用于要求保持一定湿度气氛的纺织、薄膜生产等行业;武器装备封存、仓储等场所防止材料的腐蚀、霉变主要依赖于相对湿度控制。
相对湿度的测量方法有毛发湿度计、干湿温度计、各种露点计等
人工视检测量方式;而应用最为普及的相对湿度测量方法是温湿度自动测控系统所采用的各种类型的小型、微型化湿度传感器。这些类型各异的湿度传感器基本是以传感材料对水气吸附原理作为传感机制。因此,湿敏传感技术的研究大多集中在湿敏传感材料和水气吸附机制上,了解这些技术的原理和进展是本项目湿敏传感器选型的重要依据。
适用于本项目研究设计的湿敏器件集中在陶瓷湿敏材料和电容式高分子湿敏材料两大类。陶瓷湿敏材料以其测湿范围宽,几乎可在全湿范围内进行测量、工作温度高、响应快、热稳定性好、容易制备、价格低廉等优点而受到人们的重视。敏感陶瓷材料又可分成体材料、厚膜材料和薄膜材料三类。厚膜和薄膜材料的工艺一致性稍好一点,便于批量生产。实验结果表明,相对湿度在20--95%RH范围内,在单对数坐标上阻抗变化近三个数量级,曲线近乎直线。如果设计成加热清洗方式,多次重复测量,性能都能恢复。但是陶瓷湿敏材料的一致性差,难以与集成电路互换配套。除非采用加热清洗方式,否则抗污染能力很差,而很多情况下不允许设计为加热清洗。
通过以上分析本设计选用了电容式集成湿度传感器HI3605}20}。集成湿度传感器HI3605在片内可完成信号的调整,且精度好,线形好,图2-2给出了HI3605的结构图。
图2.2HI3605的结构图
图2.3HI3605的输出电压与相对湿度的关系
HI3605的输出电压是供电电压,图2-3给出了HI3605的输出电压与相对湿度的关系曲线。电源电压升高,输出电压将成比例升高。所以说HI3605的线形度比较好。HI3605的性能如表2.4所示: 表2.4HI3605C性能表
2.8 数据采集电路
要实现128路温度和128路湿度的采集,就要在粮库中安臵128个AD590温度传感器和128个HI3605湿度传感器,其布线如2.5所示,图中画的是4*4布臵的形式,温度传感器和湿度传感器交替放臵就可以实现模拟开关的输入为偶数时,选通的是某个温度传感器,而模拟开关的输入为奇数时选通的是某个湿度传感器。
图2.5传感器布线图
2.9 用CPLD实现多路开关显示
可编程逻辑器件(PLD Programmable logic Device)是一种由用户编程要实现某种逻辑功能的逻辑器件,芯片内的逻辑门,触发器等
硬件资源可由用户自行配臵来实现专用的路基功能。与只能实现固定功能的传统的标准路基器件(例如74系列的TTL器件)相比,PLD器件可以反复修改,并且在满足应用的,个性化的设计需求方面具有更大的灵活性和竞争力。而CPLD即复杂可编程逻辑器件是在PLD的基础上,在半导体工艺不断完善,用户对器件集成度要求不断提高的形势下发展起来的,其功能与PLD基本相同,只是集成度和芯片容量更高,目前,已有上百万门的CPLD芯片系列。
在CPLD芯片中我们主要实现两种功能,一个是模拟开关,另一个是动态扫描显示。下面就各部分的实现简要介绍以下。(1)移位寄存器部分
为了使由单片机SPI口传送过来的串行数据转变为并行输出,运用了6个74HC595移位寄存器将6个字节也就是48位的串行数据转换成并行的然后再输出。同时74595还具有锁存功能可以把多个并行数据同时输出送显。
在MUXPLING软件的标准元件库中,有现成的74595。所以就不用自己设计了,可以调出来直接使用,在本设计中就可以直接调出6个74595,然后按照上图中所示的连接好就好了。(2)模拟开关部分的设计
因为要完成对128个温度点和128个湿度点的测量,对于单片机来说,不可能同时那么都引脚来实现256个点的数据采集。所以设计了这个模拟开关,每次采集一路模拟量送入单片机进行处理,为了完成这个功能本设计仿照3-8译码器用CPLD做了一个8-256的译码器,它有8个输入端,32个输出端,当输入在OOH到FFH变化时,输出的32个端口输出相应的电平,再配以现场正确的布线就可以在每一时刻只有一个传感器被选通而工作。模拟开关的仿真波形图如图2.6所示。
(3)显示部分的设计
显示部分由七段扫描电路,计数译码电路,多路选择器以及BCD对应的七段显示器编码电路四部分组成。
图2.6模拟开关仿真波形图
2.10 小结
硬件的设计对于单片机控制系统来说很重要,各种接口电路的正确设计对系统的设计至关重要。本章主要介绍了硬件部分温湿度测量电路的设计,以及对应的数据采集电路和PCLD模块;同时对硬件电路中可能产生的干扰,提出了预防措施。
第三章 系统软件设计
3.1 软件总体设计
该系统的软件设计方法与硬件设计相对应,采用模块化结构,总共包括主程序模块、参数设臵模块、通信模块、报警子程序模块等。最后通过主程序和中断处理程序将各程序模块连接起来。这样有利于程序修改和调试,增强了程序的可移植性。系统设计根据以上的需求分析,可以把整个系统分成4个功能模块,分别是参数设臵模块、数据采集处理模块、数据存储管理模块和控制模块。粮仓仓库温湿度测控系统软件的功能层次结构图如图3一1所示
图3-1系统软件的功能层次结构图
3.2 上位机软件设计
上位机结构图如下:
图3.2上位机结构图
其中PC机主要管数据存储,管理等,主控单片机主要完成无线收发。上位机主程序开始后先进行初始化设臵。初始化的内容包括给相应的字符名称赋值,PS7219的初始化,设臵串口通信参数,打开CPU中断,打开串口中断,设臵定时器TO中断。没有中断的时候,上位机子系统处于等待状态,直到有中断需要响应时,单片机进入相应的中断服务程序,向下位机发送温度(或湿度)测试指令,等下位机接收到完整数据后,将上位机臵接收方式,准备接收测得的数据,在上位机接收完下位机上传的数据后,根据中断指令进行显示(或上传),并保持状态,直到响应新的中断为止。
上位机主程序流程框图如图3.3所示。
图3.3上位机主程序流程框图
3.3 下位机主程序
下位机结构图如下:
图3.4下位机结构图
软件可以采用C语言等来实现初始化、数据采集处理、温度管理和对设备的处理。下位机程序设计通常先进行初始化,如设臵中断、定时器、串行口、外部可编程器件的初始化等,然后循环执行主要功能,如定时、数据采集、显示以及定时将数据传递给上位机。上位机定时接收测控单元发送的采集信号,保存并实时显示。上电复位后显示不同仓位号、温湿度值及其测量时间。软件设计的流程如图3.5所示。
图3.5 下位机程序流程框图
3.4 温、湿度测量子程序
程序中对DS18B20的操作主要有以下几个步骤:初始化;搜索DS18B20;匹配DS18B20;发送温度转换指令;读取温度值。
下位机发出所要查询的HM1500地址,然后调用A/D转换子程序。进行湿度的读取和输出。
图3.6 温、湿度测量子程序
3.5 附件
相应的主机发送和接收程序片段如下: RECEIVE;接收子程序 BCF STATUS,RPO BSF PORTC,PWRUP;收发芯片处于工作状态 CALL DELAY 5MS;延时5ms:,使之上电稳定 BSF PORTC,CS;高频接收 CALL DELAY5MS BCF PORTC,POTXEN;接收控制位 CALL DELAY5MS
BCF STATUS,RPO;单片机通信设臵 BCF TXSTA,SYNC BCF TXSTA,BRGH MOVLW 0X05;波特率为 10400bps MOVWF SPBRG BCF STATUS,RPO BSF RCSTA,SPEN BCF RCSTA,6;RC8/9 RECESFF;接收FF BCF STATUS,RP0 BTFSS PORTC,3;按键扫描 GOTO TRPATHNUM BTFSC RCSTA,FERR;有帧错误? 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;判断是否接为FF
BTFSS STATUS,Z;如果是则继续AA,否则返回继续接收FF GOTO RECESFF **(以下省略)RXPOLL BTFSS PIRI,RCIF;判断是否接收满 GOTO RXPOLL RETURN
相应的子机发送和接收程序片段如下: TRANSMJT;发送子程序 BSF PORTC,PWRUP;无线收设臵 BSF PORTC,CS BSF PORTC,POTXEN BSF STATUS,RPO BCF TXSTLA,SYNC BCF TXSTA,BRGH MOVLW 0X05;设波特率值为 10400 MOVWF SPBRG BCF STATUS,RPO BSF RCSTA,SPEN BSF STATUS,RPO
BCF TXSTA,6 TRANSRANDOM;发送随机数据 BSF STSTUS,RP0 BSF TXSTA,TXEN BTFSS TXSIA,TXEN GOTO TRANS20 BCF STATUS,RPO MOVF COUNT9,0 MOVWF TXREG CALL TXPOLL TRANSFF;发送数据OXFF BSF STATUS,RP0 BSF TXSTA,TXEN BTFSS TXSTA,TXEN GOTO TRANS21 BCF STATUS,RPO MOVLWOXFF;送FF至发送寄存器 MOVWFTXREG CALL TXPOLL;发送数据 **(以下省略)TXPOLL BSF STATUS,RPO
BTFSS TXSTA,TRMT;判断是否发送完 GOTO TXPOLL BCF STATUS,RP0 RETURN
第四章 总结
为了积极适应新形势的发展和军队信息网络化的发展趋势,作者利用单片机、计算机网络、通信、数据库技术等技术,采用了基于顺序层次结构的体系结构,利用汇编、C、vb等语言开发了军需仓库温湿度测控系统这一应用管理软件。
4.1 研究工作主要特点
(1)成功地开发了结构简单、交互性强、性能安全、流程清晰、运用方便、操作简单,效率很高、价格低、操作界面友好系统,实现了部队军需仓库监测管理科学化、系统化、自动化。
(2)成功地开发了真正通用的测量准确、实时控制、图形显示、参数设臵等为一体的综合测控系统,且系统具有很强的可扩展性和通用性。
(3)监测点数多。每个测控单元可对大量待监测点进行监测,一个测控网络又可由若干个测控单元组成。
从最开始的方案设计、选择,到后来的系统分析、系统设计以及最后的系统开发实现,本人从中学到了不少知识,积累了许多的实际经验。通过对这个系统的开发,我对计算机硬件技术有了一个比较全面的了解,让我进一步体会到了计算机自动控制编程的乐趣。这一实际项目的开发,使我真正体会了开发网络应用程序的基本思路和构架,掌握了该领域的一些技术,提高了独立开发网络应用程序的能力。希望在这次课题工作的基础上,今后能够不断的学习,为国家建设做
一点有意义的实际工作。
4.2 研究工作不足
由于本课题研究的内容需要的知识面宽,涉及的计算机硬件和计算机软件,其所含的技术多,其工作量也较大,是一个复杂而艰巨的系统工程,需要一个长期努力才能使其系统功能尽善尽美,本人进行努力学习研究及开发设计,但仍存在着很多不足之处,有待于进一步的完善和改进,主要体现在以下几个方面:
(1)该系统只实现了温度、湿度的测量,还应该有烟感CO2等参数,有待进一步完善以及视频能否融为一体。(2)上位机的统功能需要进一步拓展、完善。
(3)由于仅考虑了系统应用于部队内部的局域网,安全性方面考虑较少。
尽管目前该系统在使用过程中仍存在一些不尽人意的地方,但随着信息技术、人工智能技术、多媒体技术和数据库技术的不断发展,上述限制将逐步得到解决,本系统的前景较为乐观。
4.3 结论
此温湿度测控系统采用由AT89C51单片机和符合单总线规范的传感器 DS18B20 等构成。其总线上传输的是数字信号,克服了传统测量系统总线上传输模拟信号易受干扰的缺点, 有效地降低了成本,有效地提高了其各项性能指标,故将得到广泛应用。运用新技术、新型器件构造的应用系统其水平更高、应用领域更广阔。其维护更加简单方便。
参考文献
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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.致谢
通过这四年的学习,我学到的不仅仅是专业上的技能,更多的是老师们言传身教的做人的品质,这些将使我终身受益。
本篇论文是在@@教授的悉心指导下完成的,从资料的收集、课题的选定到实验的设计都给予了我极大的帮助、支持和鼓励。
在课题研究和论文撰写期间,@@等同学同学给了我许多帮助和指导,提出了许多宝贵和诚恳的意见,对此致以诚挚的谢意!
最后,还要感谢所有的论文评审老师,感谢老师们在繁忙的工作中审阅我的论文!谨以此篇论文献给所有关心、帮助、爱护过我的人!
第二篇:油画保存与环境的温湿度控制
油画保存与环境的温湿度控制
油画在居室如长时间的陈列,地点的选择和陈列的方式颇有讲究。一般油画作品的放置位置应选择在通风、干燥处,避开阳光强烈照射的地方,布置单独的房间存放艺术品为最佳。光线,尤其是紫外线对油彩的破坏性很大,采光可选择微弱的弥散自然光、低瓦数的白炽灯、低紫外线日光灯或有紫外线过滤套的普通日光灯。但要注意的是,灯具与油画摆放的距离也有要求,保证油画受热均匀。
油画作品的保存,通常最适合的环境湿度应在50%-60%之间,环境温度应控制在18-22摄氏度之间。为了防止画布背面受潮,可在画布背面薄薄涂上两层预先溶解在松节油中的天然蜂蜡,能完全防止潮湿空气的渗入。如果担心自己操作会出现差错,不妨请专业人士帮忙,每隔三五年要给画作做一次“光油处理”。
有些细节问题也不可忽视。首要的便是家里保持洁净,这是维护收藏品的基本工作,接触油画之前先洗手,油画要远离喷雾剂与香烟的烟雾,并且定期清除浮尘。除尘之前务必小心查看,看清楚油画表面是否有裂掉、松动的地方,除尘动作要避开这些部分。除尘工具的选择是重中之重,最好选择毛质材料的笔或刷子,切忌用抹布擦,更不能用湿抹布。
其实,藏家在购得油画作品的同时,应主动了解画家在绘制时所使用的各种材料的优劣,如果使用的是较差的颜料和画布,那么再细心的保养也无济于事;此外,油画作品如果选用了不合格的装框材料,也会造成变形。
除了表面除尘工作,遇到保存和修复方面的问题时,可以请拍卖行或画廊的专业人士服务。油画的修复主要由洗画、托裱、补画、修画组成。托裱可以修补画布因年久而朽烂破裂的问题。若画面中的油色整块脱落,则需要裱补,然后补颜色,补画和修画都要注意原作的笔触、色调和技法。文章来源:转轮除湿机
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第三篇:仓库温湿度控制管理规程1
北京麦迪海药业有限责任公司文件编号:SMP-QA-A022-
1目的:建立仓库温湿度监测制度,保证物料、成品质量。范围:适用于仓库温湿度控制管理。责任人:仓库保管员。内容:仓库保管员应坚持每日两次到仓库进行巡回检查,观察记录仓库的温湿度,填写仓库《温湿度记录表》(编号:)。仓库保管员必须熟悉掌握各种原辅料、成品的贮存要求,并严格按要求分库存放。3仓库按温湿度分类有常温库、阴凉库、冷库。4温湿度条件规定为 5温湿度表100平方米安装一个,位置应有代表性,能反应仓库的最差状态。6阴凉库、冷库温湿度计放置应避开冷风口对着的地方,尽量选择库房门口。7当常温库温度接近28℃,湿度接近70%时,要开启排风和除湿设施,进行通风和除湿确保物料的质量。
8当阴凉库的温度高于18℃时必须开启空调进行温度调节。
9当冷库的温度高于8℃或者低于2℃时,必须开启冷冻机组进行温度调节,10当遇到气候突变,造成仓库温湿度发生重大变化,要及时进行通风。
11当温湿度超过标准,发生偏差时,应根据实际情况,物料的特性等进行质量评
不合格物料管理规程SMP-QA-A022-1
估,是否影响到物料的有效期和物料的安全性,有效性。
第四篇:索道钢丝绳安全监测系统设计与实现
索道钢丝绳在线实时自动监测系统的研制与应用
窦柏林
摘 要:TCK•W索道钢丝绳在线实时自动监测系统,第一次实现了对索道钢丝绳的在线实时自动监测。该技术对索道钢丝绳的断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种局部缺陷(LF)有极高的检出率,对钢丝绳的径缩、有效金属截面积的损失(LMA)等缺陷有准确的分辨力,为确保索道钢丝绳的安全运行,提供了一个全新的技术手段。
关键词:索道,钢丝绳,在线检测
一、索道钢丝绳安全检测的现状
钢丝绳作为索道客(货)设备中高度危险的关键构件,是索道运输的生命线。钢丝绳使用过程中,始终潜伏着因强度损耗而发生断绳事故的危险。美国的权威机构曾对全球8000家钢丝绳用户进行调查,结论是:有10%的在用钢丝绳强度损耗超过15%,处于“危险状态”,2%的在用钢丝绳强度损耗超过30%,处于“极度危险状态”。
长期以来,由于缺少对索道钢丝绳科学高效的在线实时自动检测手段,世界各国索道的断绳事故时有发生。1999年发生的3起索道重大断绳事故中,意大利Cavalese索道断绳,一次死亡20人;法国阿尔卑斯山的天文台索道断绳,20位天文学家不幸遇难;中国贵州麻岭客运索道断绳,造成一次死亡14人,伤22人的惨痛事故。2003年仅印度就发生了2起索道断绳的重大事故,共造成11人死亡53人受伤的严重惨案。近几年来,各国的客(货)运索道断绳事故仍时有发生。我国四川渡口矿务局曾对其15年间货运索道事故进行了统计分析,结果表明:钢丝绳断绳事故90次,占总事故的16%,造成的停运时间为734小时,占总停运时间的24%。
目前,世界各国索道对钢丝绳日常自检普遍通过人工目测来发现钢丝绳的各种隐患,目视检测时钢丝绳的运行速度不得高于0.5m/s,这种方法明显存在效率低、不可靠的缺点:检测人员目测一条长度超过3000米的钢丝绳,一次耗时至少需要120分钟;一些长度超过10000米的索道,检测的时间至少需要10小时以上。某钢丝绳用户曾对一条更换下来的250米长的钢丝绳进行解剖验证,目测检查钢丝绳表面断丝只有13根,解剖后发现,钢丝绳内部暗伤仅断丝就多达134处,其中一个捻距内的断丝最多达到11根。
传统的强磁探伤设备由于技术局限,普遍存在准确率、重复率差的问题。泰山索道曾对一条张紧索进行无损探伤,发现的断丝数并不多,还没有达到报废数量,对钢丝绳进行拆散检查时发现,几乎每一根钢丝都在不同的位置发生过断裂,基本上没有一根从头到尾的整丝,情况十分危险。洛阳威尔若普检测技术有限公司采用弱磁检测技术研发的TCK•W索道钢丝绳在线实时自动监测系统,可以在索道高速运行的同时完成对钢丝绳的自动监测和远程监控,使钢丝绳始终处于安全受控的检测状态,成功的解决了索道钢丝绳在线实时自动监测的技术难题。
二、TCK•W弱磁检测技术原理
TCK•W弱磁检测技术是基于“空间磁场矢量合成”原理,采用宽距、非接触式弱磁能势感应装置,通过提取被磁化的铁磁性材料上磁场分布的差异信息,完成定位、定性、定量识别钢丝绳内外部各种缺陷的创新型电磁无损检测技术。
1、弱磁检测的基本概念 钢丝绳是由优质钢材制成单丝,再经过多重捻制而组成的1种复杂结构的铁磁性柔性传力、承载构件,具有良好的导磁能力。图l为典型的钢丝绳磁化特性曲线和磁导率随磁场强度变化曲线,图中Hμm为磁导率μ取最大值时的磁场强度,B为磁感应强度。
当磁场强度大于Hμm时,属于强磁检测的范围,此时材料的磁导率处于Pm点右侧。在缺陷附近的局部区域中,通过该区域横截面(垂直于磁化磁场方向)上的磁通量几乎不变化,因断口中的空气隙的磁导远小于材料磁导,一部分磁场将会绕过断口从其附近的材料中通过,致使它们中的磁场强度升高,磁导率下降,从而通过断口空气隙外泄的漏磁通相对增大。
当磁场强度小于Hμm时,属于弱磁检测的范围,此时材料的磁导率处于Pm点左侧,随缺陷附近的材料中磁场的增强,磁导率将增大,断口处外泄的漏磁通相对减小。这时检测传感器的灵敏度和最小分辨力相应提高。、弱磁的检测原理 钢丝绳被磁化后,在钢丝绳内部产生主磁感应强度Bz,在钢丝绳表面产生主漏磁感应强度Bz1,Bz1与缺陷磁感应强度方向相反。传感器对磁感应强度进行综合处理时,用补偿磁感应矢量Bb来抵消主漏磁感应强度Bz1.检测仪上某点传感线圈捕捉到得磁感应强度矢量,是钢丝绳外该点各种磁感应强度矢量沿轴向分量的矢量和,即
式中:Bs为传感线圈捕捉到的磁感应强度;Bz1为主漏磁感应强度;Bb为补偿磁感应强度;Bh为环境磁感应强度;By为偏移磁感应强度;Bd为断丝漏磁感应强度;Bm为磨损漏磁感应强度;Bx为锈蚀漏磁感应强度;Bp为疲劳漏磁感应强度;B′b为变形漏磁感应强度;Bn为第n个磁感应强度矢量;Bi为任何缺陷磁感应强度。
试验表明:传感线圈的输出信号U是Bs的函数,缺陷当量△S又是U的函数,可写成
式中:U为传感线圈输出的电压信号; 所以可得
式中:△S为缺陷当量或损耗面积的百分比数;A为比例系数(由实验所得);C为常数。这样,钢丝绳损伤点的面积损耗值△S就变成了场强Bi的函数。
TCK•W弱磁检测技术的主要优势在于:①弱磁检测元件灵敏度极高,检测时传感器与被测物体表面之间的间隙允许较大,最大可达30 mm。②由于是弱磁检测,对被测物体的磁场束缚力小,可以实现0~30 m/s速度下的检测,因此完全可以满足索道钢丝绳在线实时自动监测的要求。
三、索道钢丝绳在线实时自动监测系统的应用
TCK•W系统已经在新加坡的圣淘沙、我国的武当山、华锡集团等客(货)运索道得到成功应用,运行效果良好。圣淘沙索道于2010年12月引进TCK•W系统,从而结束了该索道费时费力的人工检查的历史,通过3年的监测运行,系统的可靠性得到了新加坡政府BCA的认可。TCK•W系统还可以对该索道钢丝绳进行远程监控,实时反馈运行中索道钢丝绳的变化趋势。图
2、图3表明TCK•W系统监测到的圣淘沙索道2280米处损伤发展趋势,并得到圣淘沙索道的现场验证。
图2: 2013年02月12号2280米损伤曲线图和数据表
图3: 2014年03月04号2280米损伤曲线图和数据表
广西华锡集团铜坑矿货运索道于2012年7月19日接到TCK•W系统报警,发现2号索道钢丝绳4#接头后2105-2122米处损伤有突变趋势,报告显示损伤量值已达到严重损伤程度。铜坑矿根据报警提示立即停机处理,经现场人工验证,发现该段钢丝绳密集断丝严重,矿方因此将该损伤段切掉,重新编织接头,从而避免了一场重大事故的发生。
图4:2012年07月19日华锡货运索道4#接头后2105-2122米补接头前损伤曲线和数据表
四、结论
洛阳威尔若普检测技术有限公司研发的TCK•W弱磁检测技术,是我国科学家成功发现空间磁场矢量态势的变化和运动规律,在钢丝绳检测领域建树的重大创新成果,第一次实现了对索道钢丝绳的在线实时自动监测。该技术对索道钢丝绳的断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种局部缺陷(LF)有极高的检出率,对钢丝绳的径缩、有效金属截面积的损失(LMA)等缺陷有准确的分辨力,不仅可以为正确评估被测钢丝绳的剩余承载能力、安全系数和使用寿命提供科学可靠的检测依据,而且为确保索道钢丝绳的安全运行,提供了一个全新的技术手段。TCK•W系统填补了索道钢丝绳在线实时自动监测领域的国内外空白,处于国际领先水平。
作者简介:窦柏林,洛阳威尔若普检测技术有限公司,董事长
第五篇:现代仓库管理与库存控制
现代仓库管理与库存控制
内容提示:通过本培训,将使学员完成从传统的仓库基础管理方法到现代仓库管理思想与方式的转变,帮助学员印证现代企业仓库管理的思想,从供应链管理目标出发,掌握建立现代仓库管理系统的理论与方法,最终提升仓库、库存控制人员的管理水平。
关 键 字:现代仓库 仓库管理 库存控制 仓库
课程特色与背景
课程背景:
目前企业间的竞争已逐渐转变为企业物流供应链之间的竞争!尤其是企业的仓库管理与库存控制更是成为企业降低成本,寻求改善的切入点。然而,随着市场竞争加剧,越来越多的企业面临客户需求多变、订单提前期短,采购周期长、库存控制困难等问题。企业面临的现状常常是:
“该来的不来,不该来的还在进来!”
库存管理有多难?原因在哪?如何应对?
仓库设施投入对库存管理的影响如何?
仓库合理搬运的原则是什么?
仓储空间总是不够,怎么办?
如何更好地确保物品先进先出?
需求部门向原材料仓库领料以后的物料管理问题为何如此严重?
卖方市场前提下物料库存控制的有效方法有哪些?
买方市场前提下产品库存控制的有效方法有哪些?
JIT供货怎么做?面对客户需求变化加剧,如何应对?
设备的备品备件如何做备库计划?
设备的备品备件成为呆滞料后怎么处理?
“仓管工作忙的时候忙得要命,刚想坐下休息会,却恰巧被老板看见了……”
“成品仓库发货工作繁忙,还经常加班,但向公司要人手,老板总是不同意,怎么办?”
“某些物料库存积压,某些物料库存却短缺,客户定单无法完成……老板还常常要求进一步降低库存,我们根本没有设置安全库存,万一缺货怎么办?”
……
针对以上问题,特别开设了《现代仓库管理与库存控制》培训课程
通过本培训,将使学员完成从传统的仓库基础管理方法到现代仓库管理思想与方式的转变,课堂上将对企业如何实施物料计划控制,降低仓储、库存和物流总成本,提高跨企业、跨部门的业务协调能力和对市场的快速响应能力等专项课题进行研讨,帮助学员印证现代企业仓库管理的思想,从供应链管理目标出发,掌握建立现代仓库管理系统的理论与方法,最终提升仓库、库存控制人员的管理水平。
课程大纲
第一讲.现代仓库的职能是什么?
仓库--供应链的重要节点
案例 现代仓库的运作
一.现代仓库的价值
仓库与仓储
如何提升仓库管理的价值与地位?
案例 传统仓库与现代仓库管理的区别
二.仓库与库存管理的基础是什么?
储位管理的基本方法与原则
我们没有WMS,我们怎么办?
三.仓库管理的组织地位与职能
注重物料JIT运作的环境建设
案例物料管理部门职能的改变与员工个人职业发展
四.仓库管理战略包括哪些方面?
五.保税仓库管理
案例分析
第二讲.企业仓库再规划
一.仓库规划的原则
二.物料流程再规划遵循的原则
三.仓储面积不变的情况下如何有效改善储存状况
无须花费太多,也能创造仓储空间的17种方法
四.仓库现场管理规范
怎样才能实现仓库物资的“帐、卡、物一致”?
仓储管理绩效指标
第三讲.仓库设备及其应用
仓库设备的昨天、今天与明天
一.现代仓库设备
现有系统能帮助我们改善仓储现状吗?
二.高效仓库管理案例评析
案例没有现代仓库设备,我们一样做得很好
两家外资小企业的做法
物流新技术分享
第四讲.仓库运作与创新
一.物料JIT供应更优化
收货、入库、出库管理的最优选择
如何避免收、发货中的出错现象?
案例分析
“仓库收、发货环节没有问题,但是我们仓库帐目总是有问题,怎么办?”
二.高效拣选与分拣的方法与技巧
向生产部门的高效配、送怎么做?
案例一家电子产品制造企业仓库的看板配送
三.出货与补货的最大问题是什么?
需求部门向原材料仓库领料以后的物料管理职责应归属哪个部门?
案例 我们仓库经常忙得要命,向公司要人总是得不到同意,怎么办?
四.空间即金钱,找出呆废料产生原因
呆废料处理的途径与措施
五.盘点---方法与步骤
为订货中库存控制的决策做准备?
案例
六.成本与服务水平如何权衡?
第五讲.企业库存管理与控制
库存的动态分析与管理
库存控制的关键问题
一.供给和需求变量分析
产生库存的主要源头在哪里
销售计划与预测
案例1应对需求频繁变化,我们怎么做?
案例2.客户的需求预测真的那么难做吗?点-线-面的价值与意义
案例3控制供应链下游库存水平
采购计划如何做?
供应商为什么这么不配合?
“供应商经常延迟交货,我怎么做JIT供料?”
“我们加强供应商管理!”
“供应商凭什么让你管理?”
如何管理供应商来满足我们JIT的要求
供应商管理的方法与技巧
JIT供料怎么做?
VMI合理吗?
如何应对创新型产品的高效供货要求?
案例讨论
二.物料传统的ABC分析法与战略库存分类
在库存决策问题上,如何增加我的话语权?
企业库存的策略性分析方法
零库存本质分析
三.库存管理的内容与目标
四.库存管理的过程及要素分析
企业经营管理水平对库存管理绩效的影响
从供应链管理看库存控制
----呆料产生的原因分析与对策
案例与问题解答
五.库存成本分析
缺货产生的最大成本是什么?
不要过于依赖VMI
六.企业库存控制
需求预测分析与方法
安全库存如何计算
缓冲库存如何计算
SS与BS是二种不同的概念,它们用途有何不同?
安全库存还需要吗?
有没有安全库存的实用计算方法?
安全库存的细分与计算技巧
缓冲库存的计算方法
案例供应链的库存风险防范与库存分配方法
什么时间订货与订多少货
什么是最高库存?
什么是最低库存?
平均库存如何计算?
订货点的计算
案例经济订货批量的实用计算方法
案例分享 看扳订货与定时订货
在制品库存控制
在制品库存控制真谛?
生产计划与在线库存
如何控制生产物流的每个环节的库存
不要再盲目考核“周转率”了
七.第三方物流的管理
第三方仓储的价值与管理
八.库存的战略管理
供应链管理下的库存管理
案例战略合作,从仓库内的不良品改善开始
课程主讲
朱建农老师:
教育及资格认证:
CILT会员。
讲师经历与专长:
朱老师曾任多家外资跨国公司从事采购、物流、供应链管理工作,曾任德国OBI独资欧倍德(中国)管理系统公司商场技术采购经理,法国灵智集团上海精实公司采购部主任,日资上海松尾钢结构有限公司资材课副课长,中外合作上海恒德有色金属公司常务副总,中外合作上海港龙铜材公司进出口经理等职务,具有丰富的制造业采购、物流、生产与销售实战及管理经验;曾赴美国及南加州大学接受商务学习、日本国接受商务培训,深谙商品质量控制与商务谈判经验和技巧,以及MRPⅡ及ERP实践经验,尤其擅长建立现代企业物流管理系统与采购管理工作流程及供应链模型,朱老师擅长的课程有:《精益供应链下的物流管理》、《现代仓库管理与库存控制》、《供应商开发、选择、考核与关系管理》、《采购成本与采购谈判》等。
培训客户与培训风格:
朱老师曾培训过客户超过300家,其中有:ABB、百事可乐、诺基亚、一汽集团、东芝、施耐德、飞利浦、三九制药、西门子、上海航空股份、阿尔卡特、金佰利、爱立信、阿克苏、博世、德尔福、松下、库柏、杭州汽发铸造、雅马哈、汉高、安德鲁、NEC、尼桑、联合汽车电子、VOLVO、中石油、伊顿、拉法基、索爱、飞利浦、艾普尔、好孩子、美的电器、中国移动、中国电信、索尼、爱生雅、上海汇众、奇瑞汽车、正泰集团、中船集团、上海烟草、上汽集团、上海日立、斯必克(SPX)、海信集团、三星、正大、加多宝集团、上海电气核电设备等多家知名企业。
朱老师的授课课程设置新颖,典型的实战型培训讲师;培训过程主要以课程体系为主线,全程案例研习、角色演练、小组讨论、工作实务模拟并同时伴以咨询式培训等形式,引导学员参与,并注重丰富的企业管理和咨询经验的案例分享。
课程对象
仓储主管、MC、采购管理、生产管理、计划、物流管理、供应链管理等人员