基于PLC的大棚温室控制系统的设计.docx
《基于PLC的大棚温室控制系统的设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于PLC的大棚温室控制系统的设计.docx(30页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、基于 P L C 的大棚温室掌握系统的设计精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-基于 PLC 的温室掌握系统的设计摘 要随着人们生活水平的提高,由温室大棚种植的反季节蔬菜成为人们越来越离不开的食物,所以温室大棚技术越来越重要,而温度掌握是最为重要的一环。考虑到PLC 具有敏捷性、操作简洁等优点,所以设计出了基于 PLC 的温度掌握系统。该论文介绍了温室掌握系统的构成,包括信息采集局部、智能掌握局部以及最终的执行局部。由于温度的变化因素很多,包括光照、湿度、通风等因素,所以本次设计的系统中包括了升降温系统、补光系统、遮阳系统、加湿
2、系统、CO2系统、通风系统,来综合调整温度的变化保证温度的准确度。依据设计需要和经济综合因素的考虑选用了西门子 S7-200 型 PLC 的掌握,这样既能够满足输入与输出掌握, 又有比较高的性价比。在设计中给出了掌握系统的软硬件设计,并用 STEP7 软件进展对梯形图的输入、调试与仿真,能够完全符合设计需求。关键词 传感器 PLC 模糊掌握器 MCGS 组态软件 电机Greenhouse Control System Based on PLCABSTRACTWith the improvement of people”s living standard anti season vegetabl
3、es become people are increasingly inseparable from the food, so the greenhouse technology is more and more important, and the temperature control has become the most important part, so the PLC control system of greenhouse based on. Temperature sensor and PLC are the core of the greenhouse control sy
4、stem, they have a direct impact on the working status of the system. Its working process is the when the temperature sensor to collect the signal is transmitted to the fuzzy controller, the fuzzy controller by the signal conversion andcomparative analysis, then the signal transformation output signa
5、l to the MCGS configuration software is used to judge the and the signal is transmitted to the PLC, PLC receives the signal and control motor working temperature control. MCGS configuration software where the computer is also a platform for human-computer interaction.Key wordsTemperature Sensor PLC
6、Fuzzy ControllerMCGS Configuration Software Electric Machinery名目第 1 章 绪论课题背景时代在进步社会在进展人民的生活水平也在不断地提高,而反季节蔬菜已经成为人们餐桌上必不行少的食物,所以以大棚温室为主的农业种植面积不断增大,温室大棚主要就是为植物的生长制造适宜的温度环境,但是如何制造适宜的温度环境成为摆在人们面前一大难题。而现在最普遍控温方式是人们依据室内温度进展操 作,例如用竹杆挑拨塑料膜来掌握风口大小以及用滑轮绳索拉动塑料膜来掌握风口大小。这种人工操作方式存在四个无法抑制的难题;1温度利用率比较低,在天 气较好时为防止高温对
7、植物生长的影响,所以风口要相对放大点,这样就造成室内低温段跟高温段温差较大,这就会使温度流失,植物的生长缓慢;2当遇到雨雪 大风天气,温室内的温度不能保证恒定不变,植被不能再适宜的温度下生长,就会简洁发生病虫害,造成经济损失;3一次性的温度失控往往会有无法逆转的损失;例如在树花期消灭一两次的高温状况,就会使的全年绝产;4劳动强度很 大,时间上也很难快速调整温度。蔬菜看管温度的用时约占总时的 50%,水果看管温度用时约占总时的 85%。最近几年虽有用单机械收放风口的技术消灭,但由于都解决不了实际得问题,得不到广泛应用。本文设计智能温控系统的目的在于针对现有技术的缺乏,供给一种是替代人工掌握温度操
8、作,适用广范,构造简洁,操作便利,温度资源利用率高,生产本钱低,产品品质优良的温室大棚智能控温技术。温室环境掌握需要调控很多的环境因素,以到达调整成熟周期,加快生长发育的目的,温室环境掌握为农业的高产稳产供给了保障,可以肯定程度上替代人工,削减生产的本钱,同时还具有构造简 单,操作便利等优点。国内外争论现状20 世纪 70 年月国外就开头对温室温度掌握技术进展争论,当时承受模拟仪表进展组合,现场采集信息并且进展记录、指示以及掌握。20 世纪 80 年月末期消灭了。科技的进展带来的是生产力的解放,计算机技术的应用使温室掌握更为准确, 并且渐渐朝着无人化、智能化的方向进展。我国对于温室掌握技术的争
9、论始于 20 世纪 80 年月。我国大量吸取国外阅历根底上,开头把握了室内,但是这项技术仅仅只能掌握温度、湿度和 CO2浓度等单, 从今之后我国的温室掌握技术得到了飞跃式的进展。到 90 年月中后期,在学习国外建筑阅历的根底上,我国开头尝试自主研发环境掌握系统。1995 年,研制成功了“WJG-1 型试验温室环境监控”,这个系统是以小型分布式数据采集来掌握的系统。1996 年研制成功了用进展治理的系统。该系统能对较多的环境因素进展综合的掌握,是国产化温室掌握技术比较典型的成果。90 年月末期,河北职业技术学院研制了,能够对温度和湿度进展实时测量及掌握。当时我国水平较低,过多,温室的建筑投资太大
10、,对工作人员的要求较高等成为了限制温室掌握技术进展的主要因素。本文目的在于探寻温室环境自动掌握在实践中的应用,并且推动温室掌握系统的进展进程。内容安排温室的建筑承受了先进的科学技术可以有效的提高农作物的产量和经济效益。本文在充分了解影响温室温度掌握因素的根底上做出智能温室温度掌握系统的总体设计方案。系统由 PLC 作为设备核心构建而成,可以实现我们预期到达的要求。本文对温室温度掌握算法进展争论。温室环境是个简单的系统,依据这种情况,本文承受模糊算法进展数据的前期处理。之后使用 PLC 网络组态方法,这样就解决了过程掌握层和监控层之间通讯等问题,并且利用编程软件依据环境系统对温度掌握的要求编写了
11、监控程序,这样就能够实现远程监控、用户治理、报警记录、曲线显示等多项监控功能。本文设计的系统大大提高了设备的利用率,降低耗能,而强大的扩展功能使其可以很简洁的选用外围设备, 这样就能提高系统的容错率大大降低了系统建筑的难度。第 2 章 系统总设计方案系统总体设计思路环境因素是影响植物生长的重要因素,而温室的建筑使得环境这个重要因素得以转变,可以制造出更加好的环境让植物生长。温室的主要作用就是来转变植物生长,它能避开恶劣天气对植物的影响到达促进植物更好的生长。但是环境的更改我们需要考虑的很多,我们要主要分析哪些因素会对植物的生长起到作用。经过我们不断的询问和调查我们得出作物的生长环境主要是由温度
12、、湿度、CO2 浓度、光照等因素构成,我们只是单独掌握一种因素来掌握温度是无法到达我们所想要的目的的,所以我们要考虑多种因素的综合掌握。设计概要图温室是具有鲜亮使用功能的农业型建筑,其构建涉及工程问题必需符合国家规定建筑。温室的主要作用是承载负荷、保温、防雨雪等作用。传感器监测到温室中环境因素的变化时,会把监测到的环境信号传递给模糊掌握器,模糊掌握器对信号进展处理然后传递给 MCGS 组态进展数据的人机互动显示,最终传递给 PLC,PLC 对信号进展处理掌握内部设备运作不断地转变温室的环境,使温度保持在肯定的范围内。本文设计的系统是以 PLC 为掌握核心总体分为以下三个局部;(1) 信息采集系
13、统,它包括温/湿度传感器、光照传感器和 CO2 传感器主要是进展实时监测温室内的环境和执行设备工作时的反响工作。它是影响系统准确度的主要因素。(2) 智能掌握局部,它主要包括了模糊掌握器、MCGS 组态也是人机交互界面还要系统最核心局部 PLC。信息采集系统把信号出输给模糊掌握器,模糊掌握器进展信号的处理对 PLC 做出推断做出从前分析,模糊掌握信号处理完毕然后传送给 MCGS 组态,MCGS 组态做出趋势曲线、动画演示等进展人机信息交互,最终把信号传给 PLC,PLC 把信号与我们设定的值进展比照做出相应的推断,掌握下一局部工作。(3) 系统执行局部,它包括最终的设备含有正反转设备和开关类设
14、备,依据PLC 给出的信号做出相应的反响掌握温度等到达我们预想的目的。最终信息采集局部在进展信息采集进展反响然后重复上述步骤,进而到达智能控温的效果。我们也可以进展手动或自动切换更加确保温度的准确性。系统三个局部各有各的功能,它们的完善组合使得系统才能到到达我们所需要的目的,但是系统的运行过程中确定会有误差存在。信息采集系统是系统开头的第一步它们元件的质量是保证系统准确性的第一步,所以我们在选择信息采集系统的器件时我们第一位的应当是确保器件的质量在考虑器件的价格,信息采集系统直接影响了整个系统的准确性。智能掌握局部作为系统的其次局部起到了整个系统最核心的作用,它对系统准确性的影响在我们从前校准
15、完毕的状况下不是特别大。最终系统的执行局部对于系统准确性影响可以排在智能掌握系统的前面,作为最终的执行机构它们担当着最终完成转变环境因素的职能,在他们工作的时候总是会产生热量会影响整个温室内部环境,可能在一段时间后设备会消灭故障从而达不到我们想要的结果,这些都是系统存在的误差因素。所以设计系统的时候应当加强对设备筛选和对掌握系统的设计,尽量削减系统所产生的误差,确保系统的正常运行。系统流程图如下图。加加加加加加加热热热热热热热设设设设设设设备备备备备备备开头 / 停顿手动手动 / 自动自动传感器模糊掌握器信息反响MCGS组态PLC图系统流程图第 3 章 系统硬件方案设计信息采集电路的设计温/湿
16、度传感器的选择本文选择的温/湿度传感器有两种一种是北京伊泰公司型号为 IEC751 和荷兰维拉公司型号为 MMD30 的产品。北京伊泰公司型号为 IEC751 的技术参数是:1绝缘电阻:1000M2适用范围:-205003湿度:80%4电压:10100V荷兰维拉公司型号为 MMD30 的技术参数是:1绝缘电阻:1000M?2适用范围:-203003湿度:80%4电压:20300V依据本文设计的系统,荷兰维拉公司型号为 MMD30 的温/湿度传感器它的电压范围更适合实际状况,它的电压阻值也小更适合系统要求所以我选择它。 温/湿度传感器外观图如下图。图温/湿度传感器外观图光照传感器的选择光照传感器
17、主要是实时采集光照的变化来掌握开窗设备和光照设备的开关,使得植物得到的光照更加充分更好的生长。光照度传感器有以下两种型号可供选择。本文中选用的光照传感器的产品型号 Poi88-c,其光照度传感器参数如下:1量程:O-200K1UX、O-20K10X、02023 可选;(2) 供电电压:24VDC12VDC;(3) 输出信号:204mA,10VOV 可选;4精度:2;北京和润科技的光照度传感器参数;1量程:O-200K1UX、O-20K10X、01500 可选;(2) 供电电压:24VDC12VDC;(3) 输出信号:154mA,10VOV 可选;4精度:3;依据系统要求北京易盛泰和科技产品型号
18、 Poi88-c 光照度传感器准确度更准,更符合系统要求所以选择这个。光照传感器外观图如下图。CO2 传感器的选择图光照传感器外观图CO2 传感器的作用是检测 CO2 的浓度掌握开关设备进展浓度调整,保证植物的正常生长。C02 传感器有弗加罗公司生产C02 传感器和美国仪态和科技的C02 传感器。弗加罗公司生产 C02 传感器参数:1测量范围:05000ppm;2使用寿命:1500 天;3内部热敏电阻(补偿用):100k Q5;4使用温度:一 10+50;5使用湿度:595RH;美国仪态和科技的 C02 传感器参数:1测量范围:05000ppm;2使用寿命:2023 天;3内部热敏电阻(补偿用
19、):100k Q5;4使用温度:一 10+50;5使用湿度:595RH;由于美国仪态和科技的 C02 传感器比弗加罗公司生产C02 传感器使用寿命更长性能参数一样所以我选择它。C02 传感器外观图如下图。图C02传感器外观图主掌握电路设计PLC 的选择PLC 设备型号有两种选择一种是德国西门子的 S7-200另一种德国西门子的 S7-300两种,西门子设备应用比较广泛也是我们所学的设备所以我选择的都是西门子的设备。S7-200型号的 PLC 具有的功能能够满足我们系统的需求,并且体积小节约空间,而且能应比照较简单的环境具有很高的性价比,所以选择 S7-200型号的 PLC。S7-300型号的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 PLC 大棚 温室 控制系统 设计
限制150内