【摘要】文章進行了小型水果保鮮倉庫測控系統的設計與構建。采用低溫，適濕和氣調相結合的保鮮方案，用計算機測控系統對保鮮倉庫中各個水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量進行自動檢測和控制。計算機測控系統包含上位機和下位機，組成CAN網絡。設計和構建的計算機測控系統經過試運行，達到了各項預定的設計技術指標，完全適合推廣應用到貯藏量100T以下的小型水果保鮮倉庫。

　　【關鍵詞】水果保鮮；測控系統；CAN總線；設計；構建

　　我國的水果生產具有悠久的歷史，在種植面積和產量上均居世界首位。由于我國的水果保鮮技術比較落后，每年由于水果霉爛造成的經濟損失接近該年水果總產值的30％。如2005年我國水果霉爛的損失就折合人民幣約600億元，這是一個十分驚人的數字。近幾年我國的一些大城市引入了國外先進的價格昂貴的水果保鮮技術和設備，減少了水果在貯藏和運輸過程中的損失。但在我國大多數中小城市，特別是在水果的生產地，仍然十分缺乏造價適中，性能可靠，性價比較高的中小型水果保鮮設施。為此，我們進行了小型水果保鮮倉庫的設計與建造工作。

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　　（一)小型水果保鮮倉庫測控系統的硬件設計小型水果保鮮倉庫測控系統的硬件結構如圖1所示，現說明如下。

　　1．上位機

　　上位機采用工控微機，機內插有CAN通信卡，上位機通過CAN通信卡連接到CAN總線，與下位機共同構成CAN網絡。上位機內還配有網卡，通過網卡與計算機網絡相連接，完成與中央控制計算機的通信(圖1中未畫出)。多臺上位機配置成冗余方式，同時工作，完成對水果保鮮倉庫內各個水果貯藏問的各項數據的檢測，分析，控制和管理。

　　2．下位機

　　下位機具有總線通信功能，測量功能，控制功能和一定的協調功能。下位機包含數據采集節點，輸出控制節點，通信轉換節點等。圖2是數據采集節點的結構圖，它的主控制器采用89C52單片機，CAN控制器采用SJA1000，CAN總線收發器采用PCA82C250，看門狗芯片采用MAXS05L。在CAN控制器與CAN總線收發器之間采用光電耦合器6N137，以提高抗干擾能力。數據采集節點的具體功能單元包括：(1)溫度數據采集單元；(2)濕度數據采集單元；(3)氧氣含量(濃度)數據采集單元；(4)二氧化碳含量(濃度)數據采集單元。控制輸出節點的功能包括：(1)冷氣管道閥門通／斷控制：(2)抽濕管道閥門通／斷控制；(3)增濕管道閥門通／斷控制；(4)降氧(制氮)管道閥門通／斷控制；(5)二氧化碳充注管道閥門通／斷控制。通信轉換節點的功能是與具有RS232接口的設備進行通信。

　　(二)小型水果保鮮倉庫測控系統的軟件設計

　　1．上位機的軟件設計上位機的軟件完成系統的的運行和組態，設置運行參數，協調整個系統正常工作，實現對水果保鮮倉庫中各個水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量的數據采集，數據分析，圖形顯示，超限報警，發出相應的控制命令等功能。上位機軟件能根據管理者的需要，可對特定的一個，幾個或者全部水果貯藏間的溫度，濕度，含氧量，含二氧化碳量實現圖形顯示，數據分析，超限報警，發出控制命令等功能。本文采用Delphi6．0編制上位機的程序模塊，利用Delphi6．0內置的BDE(Borland數據庫引擎)實現從本地或遠程服務器上獲取或發送數據，并具有DDE(動態數據交換)，OLE(對象鏈接庫)等數據庫管理功能和調用API函數的功能。

　　2．下位機的軟件設計下位機的軟件具有總線通信，檢測，控制和一定的協調功能，采用匯編語言編制。主要包括監控程序，初始化程序，報文接收與發送程序，出錯檢測處理程序，中斷程序，數據字典，應用層協議，各項數據的采集程序，各項控制程序，RS232通信程序等。

　　(三)小型水果保鮮倉庫測控系統的試驗運行結果

　　本計算機測控系統經過調試，測試和試驗運行，一年多來性能穩定可靠，抗干擾能力強，達到了各項預定的設計技術指標。本計算機測控系統具體達到的技術指標如下：

　　1．溫度測量范圍和精度：(一30~+50)±0．20C。

　　2．溫度控制范圍和精度：(一10~+30)±0．50C。

　　3．相對濕度測量范圍和精度：(30％~99％)±4％。

　　4．相對濕度控制范圍和精度：(35％~85％)±5％。

　　5．含氧量測量范圍和精度：(1O～10000)ppm±1％。

　　6．含氧量控制范圍和精度：(i0~5000)ppm±2％。

　　7．含二氧化碳量測量范圍和精度：(O～10000)ppm±2％。

　　8．含二氧化碳量控制范圍和精度：(0~8000)ppm±3％。

　　【參考文獻】

　　【1】楊壽清．食品殺菌和保鮮技術【M】．北京：北京工業出版社．2005．5．

　　【2】杜尚豐，等．CAN總線測控技術及其應用【M】．北京：電子工業出版社．2007．1．

　　【3】康吉成．Delphi6程序設計【M1．北京：中國鐵道出版社．2005．10．

　　李雪嬋，吳立炎