控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目系(院)基于PLC的大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)六月二十日獨(dú)創(chuàng)聲明明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)(論文)不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的規(guī)定。的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)(論文)；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)(論文)的部分或(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)作者簽名:年月日好環(huán)境、避免各種棚內(nèi)外環(huán)境變化、遮陰簾、微霧加濕機(jī)等設(shè)備動(dòng)作，大棚溫度就能實(shí)過種植者對(duì)設(shè)定值的改變，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)溫度的TheAutomaticGreenhouseTemperatureControlSystemBasedonPLCAbstractThesystemisawaytoprovidingthebestconditionstoplantsandpromotingthemgrowthverywell,avoidingthebadweatherandeffectofseasonsoutsidetheshed.ThissystemusesFX2NseriesPLCasthenextmachineandPCasuppermachine,usingtheMitsubishiD-720generalfrequencyManager.Thesensoroftemperature,humidityandlightcollectingscenesignal,thesesimulationvolumesareturnedintodigitalsignalbyPLC,thencomparedwiththesettingvalue.Atlast,thePLCdisposesofthem,thencontortswithwindmachine,coveringYincurtain.Accordingtotheactualmeasuredvalueofeachsensorandthevaluedeterminedinadvanceaboutgreenhouseenvironmentalfactors.Thissystemcansuitablefortheautomationandmassproduction,thelaboringproductivityhasbeenincreasingbyawidemarginthroughchangingthetargetvalueofgreenhouseenvironment,andwecancontrolthegreenhousetemperatureautomatically.Keywords:greenhouse,temperaturecontrol,PLC 論度控制系統(tǒng)發(fā)展背景及現(xiàn)狀如今塑料大棚、日光溫室逐漸成為我國設(shè)施結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)類型。其能夠充加至萬公頃。農(nóng)業(yè)聯(lián)合部推廣的新一代節(jié)能型的日光溫室，可以節(jié)約大量的煤資每年沒畝能節(jié)約燃煤約20噸[1]。越來越先進(jìn)的現(xiàn)代化溫室大棚采用的覆蓋材料也越來越先進(jìn)，比如PC板。從1995年開始我國大型溫室大棚面積迅速增加，截至目前已有約200公頃，一些發(fā)達(dá)國家也發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代化溫室大棚土地利用率高、便于機(jī)設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展為大棚實(shí)現(xiàn)大型現(xiàn)代化、溫室的發(fā)展進(jìn)程提供很好的機(jī)會(huì)，使發(fā)揮大棚的高產(chǎn)特性。由此可知，大棚溫度的自動(dòng)控制對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)甚至我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)化的進(jìn)程都有很大的影響。(1)手動(dòng)控制：這是大棚環(huán)境控制發(fā)展的初級(jí)階段，其技術(shù)相當(dāng)落后。傳感器也是長期從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的種植者，其也是該系統(tǒng)的執(zhí)行者。他們作為該控制技術(shù)的核心，在對(duì)大棚內(nèi)外各環(huán)境因子和作物情況的基礎(chǔ)上結(jié)合自己豐富的經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)(2)自動(dòng)控制：這是大棚控制技術(shù)發(fā)展的另一階段，它需要種植者根據(jù)棚內(nèi)作物的生長狀況提前設(shè)置好作物所需的目標(biāo)參數(shù)，然后控制系統(tǒng)把傳感器的實(shí)際輸出值與預(yù)先設(shè)置好的目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行比較，從而去控制各環(huán)境因子的調(diào)節(jié)過程，進(jìn)一突變，難以介入作物生長的內(nèi)在規(guī)律。但是目前我國的現(xiàn)代化溫室以及引進(jìn)的國外設(shè)備都運(yùn)用該控制[2]。(3)智能化控制：這是大棚控制發(fā)展到目前為止為最高階段，該技術(shù)建立在總結(jié)和運(yùn)用各種農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、技術(shù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作物生長的數(shù)學(xué)模型，開發(fā)出一種適合個(gè)各種作在手動(dòng)、自動(dòng)、自動(dòng)化控制發(fā)展之后發(fā)展起來系統(tǒng)的研究技術(shù)還是比較落后，以基本的PID控制為。但是隨著科技發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步，這些問題也會(huì)康食品。度控制系統(tǒng)研究目的及意義雖然目前我國絕大部分的大棚都安裝了加熱、降溫和通風(fēng)設(shè)備，但是大多是點(diǎn)在結(jié)合種植者種植經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確自動(dòng)調(diào)節(jié)，該溫度自控控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大棚作物生產(chǎn)的自動(dòng)化，為推動(dòng)規(guī)模化生產(chǎn)和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高都起到了FXNPLCPC機(jī)，變頻器采用三菱D-720通然后把這些數(shù)值與給定值比較，經(jīng)過控制計(jì)算給出相陰簾、微霧加濕機(jī)等設(shè)備動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)大棚溫度的自動(dòng)子值的處理，其中包括一些算術(shù)邏，而硬件部分則可以稱作系統(tǒng)的“神經(jīng)”和“肢一般大棚以采光和覆蓋材料作為主要的結(jié)構(gòu)材料，它能夠確保作物在冬季或其他惡劣環(huán)境下健康的生長，從而起到提高產(chǎn)量的作用。大棚溫度控制通過接受光照、溫度、濕度傳感器傳來的信號(hào)，經(jīng)過PC機(jī)和PLC的控制和決策調(diào)節(jié)各種環(huán)境因子從而在規(guī)律。該系統(tǒng)在原有溫度自動(dòng)控制和生產(chǎn)者生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過一定的對(duì)農(nóng)電容、電感等；非電量則是、質(zhì)量、溫度等[4]。能實(shí)現(xiàn)非電量到于此PLC可編程序控制器)由CPU模塊、I/O模塊和編程器構(gòu)成PLC。PLC的特殊功能由特殊模塊完成。輸入模塊完成對(duì)信號(hào)的接收和輸入，輸出模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器等用戶使用方便，適用性強(qiáng)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工PLC一旦工作首先開始掃描，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行集中采集，對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行集中刷新。每當(dāng)刷新輸入時(shí)，輸入端口就關(guān)閉，在執(zhí)行程序時(shí)，即使有新狀態(tài)到達(dá)輸入計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)中有上位機(jī)的概念。在該控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)的級(jí)別是不一樣的，下位機(jī)是與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直接發(fā)生關(guān)系的計(jì)算機(jī)，控制下位機(jī)或給下位機(jī)提出新任務(wù)的稱為“上位機(jī)”。集散控制系統(tǒng)越復(fù)雜，計(jì)算機(jī)的級(jí)別就越多，這樣的話者下達(dá)命令。該系統(tǒng)由PLC,溫度、光照、濕度傳感器，還有一些環(huán)流風(fēng)機(jī)、遮陰簾、微霧加濕機(jī)等設(shè)備組成。該系統(tǒng)工作原理如下圖：出，能夠適應(yīng)長距離傳輸，可以把-5~55℃的溫度轉(zhuǎn)換為1~4V的電壓；濕度傳流輸出信號(hào)。然后PLC將傳感器采集來的信號(hào)通制信號(hào)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括風(fēng)機(jī)、遮陰簾和加溫?zé)釞C(jī)PC機(jī)，完成數(shù)據(jù)管理、智能決策本章一開始介紹了大棚溫度控制系統(tǒng)應(yīng)該完成的任務(wù)，然后對(duì)系統(tǒng)所涉及的技術(shù)作了簡(jiǎn)單介紹，最后對(duì)PLC和系統(tǒng)的工作原理做了深入剖析。這項(xiàng)前續(xù)工作為后續(xù)章節(jié)系統(tǒng)硬件和軟件上的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第三章硬件部分設(shè)計(jì)情況以及需要完成的控制功能、控制方式、資金情況等。然傳感器的選擇對(duì)系統(tǒng)也至關(guān)重要。系統(tǒng)主電路圖更加直觀的介紹了系統(tǒng)所需的各種硬件及其連接方式。(1)外遮陽系統(tǒng)利用遮陰簾將大部分的陽光擋住，這樣就可以根據(jù)大棚內(nèi)作物生長的要求選擇適當(dāng)如上圖所示的鋼索遮陰簾系統(tǒng)。其減速電機(jī)安裝在大棚的中心位置，電機(jī)輸出mm間的距離小于3000mm，把換向輪(2)環(huán)流風(fēng)機(jī)常用的環(huán)流通風(fēng)是在大棚內(nèi)有序的安裝一定數(shù)量的環(huán)流風(fēng)機(jī)，通過環(huán)流風(fēng)機(jī)使降，率(3)溫度加熱器加熱器是比較常用的電熱器件。它具有體積小、加熱功率高等特點(diǎn)，越來越備如下：輸入端，輸出電壓的大小發(fā)生改變可控硅的觸發(fā)角壓值發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大棚溫度的閉環(huán)控(4)微霧加濕機(jī)加濕通過高壓微霧加濕機(jī)來完成，自來水經(jīng)過精濾后加壓，經(jīng)過高壓水管送至噴嘴，細(xì)微的轡頭經(jīng)過霧化形成以3~10微米的微霧噴射到大棚每個(gè)角落，使大棚起到加濕降溫的效果，，該設(shè)備壓力大、硬度強(qiáng)，效率高、省電而且噪音小且噴霧均勻。可以滿足整個(gè)大棚空間的需要，起到高效加濕降溫的效果選擇傳感器種類繁多，側(cè)重功能不盡相同，而且受各種因數(shù)影響。所以傳感器的選同，可供選擇的傳感器多樣，這就需要我們根據(jù)特定的環(huán)境，全面、細(xì)致分析，選傳感器選擇的基本原則要求所選擇的傳感器應(yīng)具有較高的抗干擾能力。同時(shí)也要盡可能的減小外界噪音的頻率特性，在保證不失真的前提下將頻率控制在允許范圍內(nèi)，被測(cè)量頻率范圍的大小與傳感器的頻率特性成正比，隨著頻率響應(yīng)的增高而變寬，同時(shí)機(jī)械系統(tǒng)慣性與結(jié)構(gòu)特性成正比關(guān)系。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)自身的特點(diǎn)，如隨機(jī)性、瞬性，避免過大誤差的產(chǎn)生。構(gòu)影響之外還受到所在的環(huán)境影響。精保障。(1)溫度傳感器就會(huì)有電位差出現(xiàn)。不加熱的測(cè)量點(diǎn)溫度決定相體的材質(zhì)。在對(duì)不加熱部位環(huán)境的溫度值測(cè)量時(shí)電偶。同，它們對(duì)應(yīng)的敏感程度也不同。當(dāng)然熱電偶傳較低，也容易受到前置放大器溫漂的影響，此特化。因?yàn)椴牧系拇旨?xì)并不決定熱電偶傳感器的敏度傳感器。同時(shí)延展性非常好，相應(yīng)速度極快對(duì)K度計(jì)得到了很快的發(fā)展，如一些溫度計(jì)，氣體溫度(2)濕度傳感器膜是濕敏電阻的主要元件，元件的相應(yīng)的電傳感器，主要部分為高分子薄膜電容，其精(3)光照傳感器當(dāng)光合有效輻射傳感器接收到400~700nm波長的太陽光時(shí)，傳感器就能給PLC系統(tǒng)硬件由溫度加熱器、環(huán)流風(fēng)機(jī)、遮陰簾系統(tǒng)和微霧加濕機(jī)構(gòu)成，遮陰簾電(1)正反轉(zhuǎn)電機(jī)控制電路B持一段時(shí)間，也(2)開/關(guān)設(shè)備控制電路FXMR號(hào)的PLC，該控制器輸入輸出點(diǎn)各16個(gè)，分別選用2個(gè)FX-4AD、一個(gè)FX-2DA特殊功能模塊完成模擬量的輸入和輸出過程，完成啟停的開關(guān)量信號(hào)全部由輸入繼電器分配，輸出的開關(guān)量信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)由用。通過FX2-DA輸出模擬量。溫度傳感器將4路溫度信號(hào)，通過對(duì)采樣周期的控制，對(duì)輸入的溫度信號(hào)不斷采樣4次，有效信號(hào)為其平均值，再對(duì)其值進(jìn)行加權(quán)計(jì)方式為(y=alXl+a2x2+a3x3+a4x4，其中口a1、a2、a3、a4為不同測(cè)溫點(diǎn)的本章首先對(duì)系統(tǒng)所需硬件及其工作原理作了簡(jiǎn)單介紹，其次對(duì)系統(tǒng)的主要電路圖進(jìn)行了設(shè)計(jì)使讀者更直觀的了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其他部分電路及PLC的控制電路圖又單獨(dú)對(duì)其他模塊的結(jié)構(gòu)和連接方式作了簡(jiǎn)單說明為后續(xù)章節(jié)的系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)作且與硬件相配的軟件對(duì)系統(tǒng)也非量的邏輯運(yùn)算然后對(duì)硬件發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令該系統(tǒng)采用三菱公司生產(chǎn)的FX2-32MR型號(hào)的PLC作為系統(tǒng)的核心控制部件，其表I/O分配表名電路中編PLC中信號(hào)名稱電路中的PLC中稱號(hào)地址類型編號(hào)地址數(shù)字輸入信號(hào)鈕鈕關(guān)數(shù)字輸出信號(hào)關(guān)1Y102Y11數(shù)據(jù)寄存器分布D305-DDDDDDD溫度給輸入入1入2入制度數(shù)定D系統(tǒng)應(yīng)有的功能，程序梯形圖的成功編結(jié)論好環(huán)境、避免各種棚內(nèi)外環(huán)境變化(1)硬件上，溫度、濕度和光照傳感器檢測(cè)大棚內(nèi)外諸如溫度、濕度等環(huán)境檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)化為電壓或者電流通過輸入端口輸以保證棚內(nèi)空氣的均勻和穩(wěn)定，從而能夠起到通風(fēng)降A(chǔ)D，如果數(shù)值高于或低于預(yù)先設(shè)定值，報(bào)警電路C的自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)于影響溫度的其他環(huán)境因子考慮在實(shí)時(shí)性、精確性和擴(kuò)展性等方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步出貢獻(xiàn)。[1]張劍鋒.節(jié)能型日光溫室環(huán)境因子的物理模型及其評(píng)價(jià)[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大纖拉絲機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的研究[D].河北:燕山大學(xué),2007.程控制器原理與程序設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002.[11]魯志康.以PLC為核心的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[J].紹興文理學(xué)