基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的藥廠自動(dòng)化控制系統(tǒng).pdf

1、藥廠生產(chǎn)環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)就是對藥廠生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、潔凈度、壓力等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制使其在允許的范圍內(nèi)變化以達(dá)到藥廠生產(chǎn)要求的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)上,藥廠自動(dòng)控制系統(tǒng)采用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn),但此系統(tǒng)存在著布線困難、設(shè)備移動(dòng)性差等缺點(diǎn),針對上述問題本文設(shè)計(jì)了基于ZigBee無線通信技術(shù)的藥廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)。利用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)的無線傳感網(wǎng)絡(luò),可以對工廠生產(chǎn)過程中的各參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、分析、處理,對生產(chǎn)過程中不符合要求的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。本

2、設(shè)計(jì)使用LabVIEW軟件代替組態(tài)軟件完成后臺設(shè)計(jì),它可以有效減少系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間,并提高效率。
　　本藥廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)從前端系統(tǒng)和后臺系統(tǒng)兩方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對ZigBee技術(shù)特點(diǎn)與協(xié)議的深入分析研究,本設(shè)計(jì)依據(jù)功能將前端系統(tǒng)分為終端節(jié)點(diǎn)功能、路由功能、協(xié)調(diào)器功能三大類,并針對這三方面內(nèi)容分別做了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件部分的設(shè)計(jì)選取了具有低功耗、低成本、高可靠性等技術(shù)優(yōu)勢的CC2430芯片作為主芯片,并以此為核心進(jìn)行了外圍電路

3、設(shè)計(jì)。而前端系統(tǒng)的軟件部分也分別對終端節(jié)點(diǎn)功能、路由功能、協(xié)調(diào)器功能三方面進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)。最終完成了整體無線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,并將前端系統(tǒng)置于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中做了測試,通過數(shù)據(jù)分析得出了最佳組網(wǎng)的方式:在默認(rèn)0dBm功率下,當(dāng)節(jié)點(diǎn)水平傳輸距離小于5m或樓層間垂直傳輸距離小于1/2樓層時(shí),系統(tǒng)丟包率為零,即可最大程度保證系統(tǒng)的可靠性。
　　系統(tǒng)的后臺設(shè)計(jì)基于LabVIEW軟件開發(fā)平臺,主要包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)分析控制模塊、故障檢測

4、模塊、文件管理模塊和系統(tǒng)管理模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)解析以及顯示。數(shù)據(jù)分析控制模塊包括數(shù)據(jù)與閾值的比較,控制信號的產(chǎn)生,對界面、執(zhí)行器的控制。故障檢測模塊則負(fù)責(zé)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)監(jiān)測和報(bào)警處理。文件管理模塊負(fù)責(zé)報(bào)警和故障列表的生成,查詢與打印。最后就是系統(tǒng)管理模塊,它包括系統(tǒng)登入界面,密碼輸入,系統(tǒng)復(fù)位以及系統(tǒng)退出四方面。
　　最后從路由算法的選擇、改進(jìn)與路由維護(hù)過程三方面分析了提高系統(tǒng)可靠性的方法。通過簇首競