工业组态软件设计报告-开心农场精选.doc

工业组态软件设计报告 学 院 自动化学院 班 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 成 绩 2017年 5 月一、基本情况 项目名称 开心农场 目 主 要 成 员 序号 姓名 学号 班级 项目分工 1 2 3 4 5 二、项目概况 农业从最初的原始农业发展到了传统农业，同时随着科学技术的发展现代农业已经逐渐开始替代了传统农业，成为农业未来的主要发展形式。在农业生产技术逐渐发展的过程中需要实时、精确以及动态地获取田间信息。其中田间信息主要包含作物生长信息，光照强度、湿度以及空气温度等农田周围环境信息，地理位置信息以及土壤水分、电导率、pH值等土壤属性信息。应当通过无线处理、分析和传输所采集的数据，进而管理田间农业，这样对于农业生产以及农业管理有非常积极的作用。除此之外，本着农牧一体化的可持续发展思想，牧业也随着科学技术的发展变得更加现代化、智能化。养殖车间的不同种类的动物可以进行分区智能化管理，并对动物周围的实时环境进行监测，比如环境的整洁卫生程度即动物粪便排泄量监测，并对动物的饲养量进行实时监测等。在农牧业的发展中，伴随着物联网概念的出现，物流行业兴起，为农场的农产品产出带来了销售途径。因此，农产品的存储也要变得更加现代化。这就引出了立体仓库的存储管理。良好的仓库管理可以提高农产品出货效率，从而提高农场收益。 本次项目利用北京亚控公司的组态王6.55作为上位机软件，连接设备选择亚控-仿真PLC以完成对整个农场体系的监控与管理。整个项目命名为“开心农场”，进入登录界面可以选择不同身份登录以保证系统的安全性。整个项目分为：作物画面、果林画面、养殖车间画面、仓库画面以及实时数据采集画面等监控方面。 1.在作物画面中，完成对作物的土壤温湿度、酸碱度、农药浓度、作物成长信息 （成活/死亡数量）、杂草数量的监控，同样还有在喷洒农药时候对农药车剩余农药量以及剩余油量的监控。相应的，界面内可以完成浇水、施肥、喷洒农药、锄草、收割动作，另外界面中有一些提示帮助信息以及报警信息。 2.果林画面中完成对果树生长的最佳条件进行确定，收获最大产粮果实需要对光照强度、空气温湿度土壤pH值等因素进行测量，并可以配合浇水，施农药，施肥这样在调控果园系统生产的过程中就能够通过参考这些数据来提升经济效益。 3.牧场画面主要由四部分组成：牧场变量监控区；牧场活动操作区；曲线显示；图片显示区。牧场变量监控区：此区域主要包括“牧场温度”、“牛的个数”、“饲料数量”、“羊毛余量”四个变量，“牛的个数”、“饲料数量”、“羊毛余量”对应图片显示区有动画显示，图片中牛、羊、草的数量会随之变化。牧场活动操作区：此区域包含四种功能“一键宰杀”、“一键剪毛”、“一键饲养”、“一键清扫”。这些操作同样对应着图片显示区的动画显示。特别的，动态变化的排泄物数量过多会报警。曲线显示：在实时曲线中主要监测两个变量，温度实时变化和饲料数量变化。另外还有历史曲线可供查找。 4.仓库存储画面中可以执行牛肉出口、羊毛出口、肥料施用以及出口农作物和水果统计监测的功能。 这四个具有实际功能的分画面下还分别包含着各个画面的实时数据采集与历史趋势曲线，除此之外还有各个报警命令。 三、设计方案 1.系统总体结构 本次组态监控项目大体上分为三大部分，农、林、牧。 我们共设计了登录界面、主界面、农场画面、牧场画面、果园画面、仓库画面六大界面，除此之外，还包括牧场参数界面和牧场出口表，果园环境实时报表和果园环境实时曲线。原本我们想要设计农、林、牧、渔四大主场景，但由于时间和精力的限制，我们只能选择放弃鱼塘画面，而在其他三个场景上花费更多的精力以使画面更加精美、更加人性化、用户体验更好。 打开系统首先设计了用户登录界面，在登录时可以选择不同身份，利用不同的安全密码登录，保证了系统的安全性与可靠性。登陆后进入系统总体概览画面，也就是主界面。主界面上链接了牧场画面、农场画面和果园画面。通过点击主界面的按钮可以进入这些画面。当点击这些界面按钮时，首先在主界面中会出现对农、林牧场的介绍，并询问你是否进入该场景。若点击取消，则不进入。若点击确定，方可进入三大场景界面。进入牧场画面后，通过按钮点击可进入牧场参数界面或者进入仓库；进入仓库后通过按钮点击可获得或者获得牧场出口表；进入果园画面后，可以通过点击按钮获得果园环境实时报表和果园环境实时曲线。 2.农场界面 为了对农作物生长的最佳条件进行确定，需要对二氧化碳浓度、光照强度、空气温湿度、降水量、土壤养分以及土壤水分等因素进行测