[发明专利]基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品保鲜运输技术领域，特别涉及一种基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统及其实现方法。

背景技术

气调保鲜技术是一种可以综合调控环境温度、相对湿度和气体成分的贮藏保鲜方法。气调保鲜运输车可以实现车厢内温度、相对湿度、氧气体积分数和二氧化碳体积分数等环境参数的实时调控，提高贮运农产品的保鲜品质，降低损耗。气调保鲜运输技术在国外有一定的研究基础，但主要集中在气调集装箱的研究，并针对海运等长途运输而设计的运输装备，且气调装备主要以制氮机为主，具有成本高、气调速度慢和控制粗放等缺点。我国在气调保鲜技术方面起步较晚，基础较为薄弱，气调保鲜运输装备控制系统控制精度不高，急需研制一种稳定的、调控精度高的适用于气调保鲜运输车的控制系统。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统。

本发明的另一目的在于提供一种基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统的实现方法。

为了达到上述第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统，包括主控制器节点和通讯节点；所述主控制器节点由带CAN通讯口的ARM控制板和触摸屏组成，主控制器节点安装在气调保鲜运输车驾驶室仪表台上；所述通讯节点由压力室节点、车头节点、负压室节点和保鲜室节点组成；主控制器节点与通讯节点采用CAN总线通讯，通讯介质选用两芯带屏蔽网的导线；所述主控制器节点接受经过压力室节点、车头节点、负压室节点和保鲜室节点预处理后的数据，并对该数据进行分析、计算和记录，发出控制命令给通讯节点，实现对各执行设备的控制，完成气调、制冷和加湿功能。

优选的，所述ARM控制板采用嵌入式系统STM32控制芯片，通过RS232串口与触摸屏或电子计算机通讯，实现数据的上传与下载。

优选的，所述触摸屏为串口触摸屏，可实现选择贮运农产品品种、设置保鲜环境参数、实时显示保鲜环境参数和调用历史数据曲线。

优选的，所述压力室节点由隔板处温度传感器和超声波雾化头组成；所述压力室节点安装在压力室背板上；所述隔板处温度传感器安装在开孔隔板上；所述超声波雾化头共有4组，每组由4个超声波加湿振子组成，安装在超声波加湿装置内；所述隔板处温度传感器和超声波雾化头通过导线与压力室节点相连。

优选的，所述车头节点由压缩机电磁离合器、融霜电磁阀、冷凝器风扇、出液电磁阀和增压电磁阀组成；所述车头节点安装在驾驶室仪表台下方；所述压缩机电磁离合器、融霜电磁阀、冷凝器风扇为制冷机组的控制组件；所述出液电磁阀和增压电磁阀为自增压液氮罐的控制组件；所述压缩机电磁离合器、融霜电磁阀、冷凝器风扇、出液电磁阀和增压电磁阀通过导线与车头节点相连。

优选的，所述负压室节点由进气电磁阀和风机组成；所述负压室节点安装在负压室背板上；所述进气电磁阀由2个电磁阀组成，安装在负压室侧板上；所述风机由3个直流风机组成，均匀分布，并排安装在压力室下板上；所述进气电磁阀和风机通过导线与负压室节点相连。

优选的，所述保鲜室节点由温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、乙烯浓度传感器和排气电磁阀组成；所述保鲜室节点安装在保鲜室后端侧板上；所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器和乙烯浓度传感器依次相邻布置，安装在保鲜室后端侧板上；所述排气电磁阀由2个电磁阀组成，安装在保鲜室后下方侧板上；所述温度传感器、湿度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、乙烯浓度传感器和排气电磁阀通过导线与负压室节点相连。

优选的，主控制器节点采用μCOS-iii操作系统，系统分成数据采集、历史数据存储、环境参数调控、设备工作状态监控、人机交互任务、历史数据上传和系统调试7个工作任务。

优选的，所述控制系统具有故障诊断功能，可实时采集通讯节点的传感器参数范围和执行器工作电流，经过计算、分析，决策设备的工作状态，并在触摸屏上显示。

为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于CAN总线的气调保鲜运输车分布式控制系统的控制方法，包括下述步骤：

S1、初始化设置：管理人员将系统的电源接上，运行控制系统，通过触摸屏设定目标环境参数范围，包括隔板处温度值、环境温度值、环境相对湿度值、环境氧气浓度值、环境二氧化碳浓度值和环境乙烯浓度值，进入步骤S2；