基于PLC的电热地膜综合检测系统设计与实现

摘要

随着人们环保意识增强，电热地膜的需求量不断增大，对电热地膜的安全性把关也愈发受到电热地膜生产企业的重视，然而，由于电热地膜结构的复杂性，导致所需参数较多、精度要求较高。传统的电热地膜检测方法采用人工抽检的方法进行，这样不能保证每一条电热地膜都是合格产品。传统检测方法已经不能满足生产企业的要求，实现电热地膜检测的数字化、智能化已经成为必然的趋势。本课题以电热地膜综合检测台为应用对象，实现精确地测量电热地膜功率、泄漏电流和绝缘电阻，旨在解决现有人工检测方法测量精度低、误差大、操作过程复杂等实际问题，以提高生产效率，降低成本。
　　本文基于上述实际背景，首先介绍了电热地膜的相关概念，电热地膜参数检测的发展现状及检测台的技术要求。在深入分析和研究电热地膜参数检测理论的基础上，结合由中惠地热有限公司设计的辅助检测平台，最终选择以欧姆龙CP1H系列PLC为GJS-1型电热地膜综合检测台的控制核心，欧姆龙触摸屏为上位端显示设备，以STM32为数据采集与处理核心的方案。硬件方面，分别对功率、泄漏电流、绝缘电阻模块进行设计。软件设计方面，分别编写 CP1H以及STM32的软件程序，并参考项目方案对检测精度的要求，设计了基于STM32的FIR数字低通滤波器。数据传输选择CP1H与STM32基于MODBUS-RTU通讯协议的串行通信方式。
　　本课题是中惠地热股份有限公司委托我校研究开发的基于PLC的电热地膜综合检测台，该检测台低成本、功能完善、操作方便，能够精确测量电热地膜的品质参数，为电热地膜检测朝着数字化、智能化发展奠定了夯实的基础。

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第1章 绪论

1.1课题研究的来源及意义

1.2检测技术的发展现状

1.3本文主要内容

第2章 系统整体方案设计

2.1电热地膜原理及特点介绍

2.2控制方案的选择

2.3系统整体方案

2.4本章小结

第3章 电热地膜检测子系统的设计

3.1 PLC选型

3.2单片机的选型及设计

3.3功率检测模块的设计

3.4泄漏电流检测模块的设计

3.5绝缘电阻检测模块的设计

3.6串行通讯电路设计

3.7本章小结

第4章 系统的实现与调试

4.1通讯过程的实现

4.2系统的安装与调试

4.3系统性能测试

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢