[发明专利]一种基于现场总线粮仓温湿度测控终端

说明书

技术领域

本发明属于电工电子技术、计算机技术和自动化领域，具体涉及一种基于现场总线粮仓温湿度测控终端。

背景技术

粮食人类赖以生存的必需品，每年都有大量的新粮收获也有部分陈粮积压，如果储存不当造成大量的粮食浪费，那么会造成了巨大的经济损失，粮食安全至关重要。粮食在存储过程中的安危主要表现在粮食的温度和水分的变化，一旦粮食受潮，其新陈代谢加快而产生呼吸热，局部粮食温度升高，使粮食发生霉烂变质，只要监测粮食的温度和湿度的变化，就可以掌握粮食的情况。因此，粮食的安全储藏一直是困扰粮食管理单位的重大问题，改善粮食仓储条件，提高粮食仓储技术水平，促进粮食仓储科技进步势在必行。以往采取的措施是用人工的办法对粮食进行晾晒，通风，喷洒约剂防止因存储不当引起的虫害，消耗了大量的人力和财力，然而效果不佳，发霉变质等现象仍然存在。随着电子技术和计算机技术的发展，目前普遍采用电子和计算机对粮情测控和管理，但是仍然有很多不尽人意的问题，如抗干扰性能弱、传输数据丢失、实时性能差、上位机界面不生动形象等，针对这些情况提出一种基于现场总线粮仓监控终端，它可以和上位机组成一种基于现场总线粮情监控系统，可以减少粮食损失，增加农民收入。

现场总线控制系统技术是20世纪80年代中期在国外上发展起来的一种崭新的工业控制技术。现场总线(fieldbus)是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络，是现场通信网络与控制系统的集成。随着微处理器与计算机功能的不断增强和价格的降低，计算机与计算机网络系统正在迅猛发展和扩大。现场总线可实现整个企业的信息集成，实施综合自动化，形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。由于采用现场总线将使控制系统结构简单，系统安装费用减少并且易于维护，现场总线技术正越来越受到人们的重视。目前，国际上已经出现的现场总线有几百种，其中典型的有一定影响并占有一定市场份额的主要有基金会现场总线(FF)、CAN、PROFIBUS、Lonworks、HART等。CAN(Controller Area Network控制器局域网)总线最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、控制系统而设计的一种串行数据通信多主机局域网。

当前粮情监控系统还没有采用基于现场总线粮仓智能测控终端，存在着上位机界面不生动、数据传输慢、抗干扰性能差、监控不实时的缺点。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于现场总线粮仓温湿度测控终端，以解决粮情监控和数据传输问题，所述技术方案如下：一种基于现场总线粮情温湿度测控终端，所述系统包括：MCU控制器(1)、晶振及看门狗电路(2)、CAN总线电路(3)、湿度信号调理电路(4)、单总线电路端子(5)、隔离驱动电路(6)、电源电路(7)，所述湿度信号调理电路(4)输入端连接湿度传感器(9)，湿度信号调理电路(4)输出端连接MCU控制器(1)，单总线电路端子(5)输入端连接温度传感器(11)，单总线电路端子(5)输出端连接MCU控制器(1)，MCU控制器(1)和晶振及看门狗电路(2)连接，CAN总线电路(3)一端和连接MCU控制器(1)，CAN总线电路(3)另一端和现场总线(8)连接，隔离驱动电路(6)输入端连接MCU控制器(1)，隔离驱动电路(6)输出端连接接触器线圈(10)，电源电路(7)为测控终端提供电能。本发明的MCU控制器(1)的内部预存有详尽的通信协议和控制策略，MCU控制器(1)将湿度传感器(9)和温度传感器(11)采集到的数据与预存的控制阀值进行比较，给出控制信号通过隔离驱动电路(6)接通或者断开粮仓通风机接触器线圈(10)，同时根据通信协议通过现场总线(8)和管理中心计算机传递信息，从而对粮仓温湿度进行监控。所述现场总线(8)选用CAN现场总线，CAN现场总线是一种普及率很高现场总线(fieldbus)，直接通信距离最远可达10km，速率5Kbps以下，通信速率最高可达1MbPs，此时通信距离最长为40m，节点目前可达110个，通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤。