基于plc的大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 ，對(duì)于120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了很快的發(fā)展，如一些溫度計(jì)，氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉萚8]。不加熱的測(cè)量點(diǎn)溫度決定相應(yīng)電位差的數(shù)值，而且還決定于導(dǎo)體的材質(zhì)。因此，這就要求所選擇的傳感器應(yīng)具有較高的抗干擾能力。 圖32 環(huán)流風(fēng)機(jī)布局圖（3）溫度加熱器加熱器是比較常用的電熱器件。第三章 硬件部分設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件的選擇對(duì)于系統(tǒng)的整個(gè)設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的，因?yàn)榭晒┻x擇的設(shè)備的型號(hào)太多，選擇的余地就會(huì)很大，所以選擇硬件時(shí)應(yīng)該慎重考慮溫室控制的實(shí)際情況以及需要完成的控制功能、控制方式、資金情況等。 系統(tǒng)工作原理該系統(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。PLC的工作原理：PLC有兩種基本的工作模式，即運(yùn)行模式與停止模式。目前國(guó)內(nèi)的大部分的大棚都是通過(guò)這種自動(dòng)控制，這種控制方式對(duì)作物生長(zhǎng)情況的改變難以作出及時(shí)的反應(yīng)，不能緊密跟蹤作物生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律。 大棚溫度控制系統(tǒng)研究目的及意義 雖然目前我國(guó)絕大部分的大棚都安裝了加熱、降溫和通風(fēng)設(shè)備，但是大多是通過(guò)人工使其動(dòng)作，一旦大棚面積很大種植者的勞動(dòng)強(qiáng)度就會(huì)很大，更不用說(shuō)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的精確控制了。改變預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)值可以使棚內(nèi)的環(huán)境因子得到自動(dòng)的調(diào)節(jié)，但該控制不能適應(yīng)作物生長(zhǎng)狀況的突變，難以介入作物生長(zhǎng)的內(nèi)在規(guī)律。這種管理方式缺乏量化的指標(biāo)，精確度很差，僅僅能夠被動(dòng)的調(diào)節(jié)溫度等，而不能主動(dòng)的是大棚內(nèi)的環(huán)境因子自動(dòng)的改變，這就不能發(fā)揮大棚的高產(chǎn)特性。這種技術(shù)不但實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，而且非常適合規(guī)模化生產(chǎn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率也得到了相應(yīng)的提高，通過(guò)種植者對(duì)設(shè)定值的改變，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大棚內(nèi)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目基于PLC的大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 （院）自動(dòng)化系專 業(yè)電氣工程與自動(dòng)化班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師職 稱二〇一三年六月二十日獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：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。該系統(tǒng)采用FX2N系列PLC作為下位機(jī)， PC機(jī)作為上位機(jī)，采用三菱D720通用變頻器,采用溫度、濕度、光照傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，這些模擬量經(jīng)PLC轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，把轉(zhuǎn)化來(lái)的數(shù)據(jù)與設(shè)定值比較，PLC經(jīng)處理后給出相應(yīng)的控制信號(hào)使環(huán)流風(fēng)機(jī)、遮陰簾、微霧加濕機(jī)等設(shè)備動(dòng)作，大棚溫度就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但是到目前為止，有相當(dāng)一部分的大棚、溫室還要靠種植者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成，缺乏根本的科學(xué)性。該控制技術(shù)使生產(chǎn)自動(dòng)化，利于大規(guī)模生產(chǎn)，大大提高的生產(chǎn)效率。但是隨著科技發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步，這些問(wèn)題也會(huì)被逐漸解決，逐步向?qū)I(yè)化發(fā)展，朝著自動(dòng)化農(nóng)業(yè)型發(fā)展，從而為社會(huì)大眾提供更加豐富可口、安全、優(yōu)質(zhì)的綠色健康食品。大棚溫度控制通過(guò)接受光照、溫度、濕度傳感器傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)PC機(jī)和PLC的控制和決策調(diào)節(jié)各種環(huán)境因子從而為其提供良好的生活環(huán)境。PLC特點(diǎn)如下：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)、功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、硬件配套齊全，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)試工作量少，維修工作量小，維修方便，體積小，能耗低[5]。集散控制系統(tǒng)越復(fù)雜，計(jì)算機(jī)的級(jí)別就越多，這樣的話可能還會(huì)有級(jí)別更高的計(jì)算機(jī)對(duì)上位機(jī)進(jìn)行控制或者下達(dá)命令。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)。總和考慮棚內(nèi)循環(huán)通風(fēng)量、種植作物種類，采用如圖所示的分布格局，使風(fēng)機(jī)排列成兩排，有序的排列在棚內(nèi)中間走道兩側(cè)的架子上，因?yàn)樵摬季滞L(fēng)率較高，適合種植密度大、密閉要求高的大棚。傳感器選擇的基本原則靈敏度，為了更好地處理輸出信號(hào)我們一般會(huì)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行放大，但是隨著信號(hào)的增大外界無(wú)關(guān)量的影響作用也會(huì)隨著增大，從而影響測(cè)量結(jié)果。當(dāng)材質(zhì)不同的兩種導(dǎo)體在某點(diǎn)連接時(shí)，且加熱連接點(diǎn)，不加熱的地方就會(huì)有電位差出現(xiàn)。溫度傳感器的種類也很多，主要的類型有：熱電偶、熱電阻、電阻溫度檢測(cè)器和IC溫度傳感器[7]。 系統(tǒng)其他部分電路設(shè)計(jì)（1）正反轉(zhuǎn)電機(jī)控制電路圖中SB3為停止按鈕，SBSB2分別為正反轉(zhuǎn)控制按鈕，常閉觸頭KMKM4為互鎖觸頭，以避免SBSB2同時(shí)閉合時(shí)可能造成的短路事故，常開觸頭分別完成各自的自鎖功能，確保電機(jī)在正傳或者反轉(zhuǎn)時(shí)能保持一段時(shí)間，也就是所謂的自保持。 PLC的I/O分布圖該系統(tǒng)采用三菱公司生產(chǎn)的FX232MR型號(hào)的PLC作為系統(tǒng)的核心控制部件，其I/O接口分配如圖： I/O分配表信號(hào)類型名名稱 電電路中編號(hào) PPLC中地址地信信號(hào)類型名名稱電電路中的編號(hào)PPLC中地址 地?cái)?shù)字輸 入信號(hào) 號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0 數(shù) 字 輸 出 信 號(hào) 號(hào)環(huán)流風(fēng)機(jī)KM1Y0停止按鈕SB2X1微霧加濕機(jī)KM2Y1轉(zhuǎn)換開關(guān)KHX2遮陰簾開KM3Y2環(huán)流風(fēng)機(jī)開關(guān)S
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