【正文】 溫度能夠符合設(shè)計(jì)要求為40~+85℃，它的輸出形式為電流：4~20mA。 大氣壓力傳感器我們首先對(duì)大氣壓力傳感器進(jìn)行選型。PLC還具有豐富的功能指令，能夠?qū)崿F(xiàn)加減乘除四則運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳送比較移位功能，還具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令，可方便的實(shí)現(xiàn)定時(shí)及時(shí)間和年月日的設(shè)置與顯示。并且相應(yīng)的海拔、風(fēng)速風(fēng)向和溫濕度通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)里面。CPU診斷主要是防止程序錯(cuò)誤引起的死循環(huán)，PLC的自檢是將PLC的硬件檢測(cè)、工作電壓檢查、存儲(chǔ)器校驗(yàn)。第2章 控制方案 控制原理分析 氣象和人們的生活息息相關(guān)，對(duì)鐵路、農(nóng)業(yè)、航空、工業(yè)等各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著很大的影響。，以及講訴小型氣象站都應(yīng)用在哪些方面和其所具有的功能。 本設(shè)計(jì)的應(yīng)用隨著工業(yè)的發(fā)展，我們生活所處的環(huán)境也越來(lái)越惡劣。 小型氣象站的應(yīng)用情況 在農(nóng)業(yè)反面的應(yīng)用農(nóng)用氣象站用于對(duì)大氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、氣壓、太陽(yáng)輻射、土壤溫度、土壤濕度、能見(jiàn)度等眾多氣象要素進(jìn)行全天候現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，是一種集氣象數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸于一體的無(wú)人值守的氣象測(cè)量系統(tǒng)，可以通過(guò)多種通訊方法與氣象中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將氣象數(shù)據(jù)傳輸?shù)綒庀笾行挠?jì)算機(jī)氣候數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于對(duì)氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和處理。而到了60年代中后期，又出現(xiàn)了第二代自動(dòng)氣象站，這種氣象站已經(jīng)基本可以適應(yīng)比較不好的天氣狀況，但是技術(shù)上仍然有一些缺陷。氣象站的建立，可以很好的預(yù)測(cè)出天氣狀況，并能夠通過(guò)對(duì)天氣狀況的監(jiān)測(cè)做出防災(zāi)預(yù)警，可以有效的減少氣象災(zāi)害對(duì)人們生命和財(cái)產(chǎn)的損害，使人們的生活質(zhì)量得到保障，出行和生活更加美好。尤其是在某些高科技行業(yè)，例如能源行業(yè)，為產(chǎn)品提供了有力的支撐，起著舉足輕重的作用。自動(dòng)氣象站已經(jīng)在我國(guó)運(yùn)行很多年了，在這期間氣象工作者不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，在錯(cuò)誤中成長(zhǎng)，如今我國(guó)的自動(dòng)氣象技術(shù)也在逐步和世界最先進(jìn)技術(shù)拉近距離，縮短差距。而大氣污染同時(shí)也給人們的日常出行和日常工作造成了不同程度的干擾，因此我設(shè)計(jì)了一款小型氣象站，本設(shè)計(jì)的氣象站可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)大氣中溫濕度、風(fēng)向和大氣壓等指數(shù)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于PLC小型氣象站設(shè)計(jì)摘 要本論文著重介紹了以西門(mén)子公司生產(chǎn)的S7200系列的PLC為主要控制元件，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部環(huán)境的風(fēng)速、大氣壓、溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示，以及當(dāng)某項(xiàng)或多項(xiàng)空氣指數(shù)超出設(shè)定的范圍時(shí)系統(tǒng)會(huì)作出報(bào)警以警示人們當(dāng)前環(huán)境對(duì)人某方面的危害；當(dāng)這四種空氣指數(shù)都符合舒適度的設(shè)定時(shí)，系統(tǒng)會(huì)輸出顯示為舒適。 When the four air index meet the fort setting, system will display the output for fort. These functions are based on PLC programming . This design USES a variety of sensors, including temperature and humidity, wind speed sensor, and the atmospheric pressure sensor. These sensors have reaction speed, high precision, low consumption, and its powerful functions and the price is low wait for an advantage. When an external sensors to detect the external environment of the air index after through the transmitter converts resistance current signal into standard extension module analog signal input to the analog input, and then input module through calculation and processing these data to the CPU, and stored in the internal register. Finally system through Ethernet module of transmission of the measured temperature and humidity, wind speed and atmospheric pressure is displayed to the upper machine, makes the corresponding alarm when numerical exceeds the limits. The design of small stations has high measurement precision, and has a high real time capability, so it can be applied to daily life. KEY WORDS: PLC，Programming，The sensor，Display5目　錄前　言 1第1章 概述 2 本課題研究的意義 2 國(guó)外發(fā)展歷程 3 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程 3 小型氣象站的應(yīng)用情況 4 在農(nóng)業(yè)反面的應(yīng)用 4 在防災(zāi)和電力運(yùn)輸方面的運(yùn)用 4 本設(shè)計(jì)的應(yīng)用 4 研究的主要工作 5第2章 控制方案 6 控制原理分析 6 控制要求 7第3章設(shè)備的選型 9 傳感器的選型 9 大氣壓力傳感器 9 風(fēng)速傳感器 10 溫濕度傳感器 10 PLC的選型 11 PLC的I/O點(diǎn)分析 11 PLC擴(kuò)展模塊的選型 12 設(shè)備清單 13 PLC的I/O接線圖 14第4章 軟件設(shè)計(jì) 16 主程序流程圖 16 程序梯形圖 17 主程序 17 壓力處理 18 濕度處理 21 風(fēng)速處理 23 溫度處理 28 舒適度判斷 30第5章 仿真 31 仿真軟件的確定 31 程序的仿真 31結(jié)　論 40謝 辭 41參考文獻(xiàn) 42外文資料翻譯 44前　言大氣是人類賴以生存的環(huán)境之一，但是由于工業(yè)化的推進(jìn)，我們大部分城市的大氣已經(jīng)受到了不容忽視的污染[1]。我國(guó)是在20世紀(jì)50年代后期開(kāi)始對(duì)自動(dòng)氣象觀測(cè)站開(kāi)始了研究，至今已經(jīng)有50多年的歷史了。在氣象站建設(shè)、農(nóng)林氣象監(jiān)測(cè)、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、溫室控制、公路鐵路運(yùn)營(yíng)及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等多種領(lǐng)域提供了可靠的保證，使其在惡劣的環(huán)境條件下也能穩(wěn)定工作。在電力運(yùn)輸方面，可以很好的確保輸電線路各段的安全運(yùn)輸。 國(guó)外發(fā)展歷程從20世紀(jì)50年代末開(kāi)始，世界各國(guó)已經(jīng)開(kāi)始對(duì)自動(dòng)氣象站進(jìn)行了設(shè)計(jì)和嘗試，而美國(guó)和蘇聯(lián)率先設(shè)計(jì)出了不同型號(hào)的自動(dòng)氣象站，為以后的氣象站發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。截至2003年，全國(guó)有1000多個(gè)臺(tái)站使用了自動(dòng)氣象站，并實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)。因此，對(duì)空氣指數(shù)的數(shù)據(jù)采集，可以有效的降低自然災(zāi)害和提前預(yù)防自然災(zāi)害對(duì)人們生活的影響。 研究的主要工作，對(duì)所要研究的東西進(jìn)行一個(gè)深入的剖析。講解各段程序所要完成的動(dòng)作和是如何完成的。外部各個(gè)傳感器將所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)電信號(hào)傳送到PLC中，然后PLC通過(guò)邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算將溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力、風(fēng)速計(jì)算出來(lái)，并保存在內(nèi)部寄存器里面。總體來(lái)說(shuō)就是本設(shè)計(jì)的小型氣象站，它是通過(guò)大氣壓力傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器和溫濕度傳感器送出4~20mA模擬信號(hào)進(jìn)到控制系統(tǒng)中的，CPU通過(guò)模擬量擴(kuò)展模塊EM231讀取數(shù)值，并進(jìn)行分析和處理該數(shù)值，在超過(guò)幾個(gè)指定的大氣壓力值、風(fēng)速值、溫度以及濕度的限定時(shí)，輸出信號(hào)去控制相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)。PLC的梯形圖語(yǔ)言清晰、直觀、可讀性強(qiáng)，易于掌控。因此本設(shè)計(jì)在選擇傳感器上掌握的基本原則是穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，使用方便。傳感器是將所測(cè)量到的外部空氣中的大氣壓通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換變?yōu)殡妷航M信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)放大電路將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成能使用的電信號(hào)即4~20mA/1~5VDC的信號(hào)。由于傳感器所處的環(huán)境，所以首先我們要考慮的是能否在惡劣的環(huán)境中使用，因此本設(shè)計(jì)所采用的傳感器一定要能夠適應(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境，它能夠在溫度為60℃～50℃和濕度為0～100%RH的范圍內(nèi)工作，然后我們對(duì)它的測(cè)量范圍也有要求為0~70m/s；它的輸出是5V方波、4～20mA完全符合本設(shè)計(jì)的要求。如今生產(chǎn)PLC的公司多種多樣，有松下FP1系列PLC、三菱FX2N系列PLC產(chǎn)品以及西門(mén)子S7200系列PLC等等。而當(dāng)工作人員得知這一情況后。它是接收模擬量輸入模塊所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存到內(nèi)部寄存器里面，并且還能做出相應(yīng)的反應(yīng)。 壓力處理這一段程序是將模擬量通道AIW0的數(shù)據(jù)通過(guò)I_DI指令轉(zhuǎn)換為雙整型數(shù)據(jù)，并存放在AC0中，然后將AC0中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)使用DI_R轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)，因?yàn)槲鏖T(mén)子不允許整型數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)，所以這樣做是為了提升計(jì)算精度。 濕度處理 網(wǎng)絡(luò)1是將模擬量通道AIW2的數(shù)據(jù)通過(guò)I_DI指令轉(zhuǎn)換為雙整型數(shù)據(jù)類型，并存放進(jìn)AC1中，網(wǎng)絡(luò)2是將網(wǎng)絡(luò)1中所轉(zhuǎn)換得到的AC1轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)數(shù)，利于后面的計(jì)算。最后，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的風(fēng)速VD20≥，PLC就會(huì)給相應(yīng)的蜂鳴器發(fā)出信號(hào)1使風(fēng)速報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，提醒人們當(dāng)前風(fēng)速等級(jí)有可能對(duì)人的出行造成很大影響，請(qǐng)慎重考慮。而本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)小型氣象站的，剛好就是涉及了數(shù)據(jù)處理方面和報(bào)警系統(tǒng)方面的應(yīng)用，至于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)方面也可以為以后查詢提供的方便。首先是氣象站最重要的就是對(duì)實(shí)時(shí)溫度、實(shí)時(shí)濕度、實(shí)時(shí)氣壓和實(shí)時(shí)風(fēng)速的監(jiān)控和顯示，從主畫(huà)面中可以清晰的看到這4種指數(shù)的顯示。我們?cè)O(shè)計(jì)的氣象站不僅可以檢測(cè)戶外大氣指數(shù)，而且還能夠智能的根據(jù)所檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)而做出相應(yīng)的反應(yīng)、輸出相應(yīng)的結(jié)果，可以使人很容易的就知道目前檢測(cè)范圍的實(shí)時(shí)情況如何，讓人更快捷的了解情況并根據(jù)所了解的現(xiàn)狀做出相應(yīng)的措施。由于目前我們國(guó)家的自動(dòng)氣象站還處于飛速發(fā)展時(shí)期，所以本設(shè)計(jì)還存在一個(gè)更新?lián)Q代的問(wèn)題，由于采用的元件大多都是國(guó)外的產(chǎn)品，所以對(duì)于后期得維護(hù)和維修存在很大局限性。我覺(jué)得在葛老師的嚴(yán)格要求下我學(xué)到了很多，包括學(xué)習(xí)方面的同時(shí)也包括做人方面的。 Riedel 2004。這些統(tǒng)計(jì)方法有助于分析極端事件,將影響到未來(lái)通過(guò)三個(gè)主要步驟或分析過(guò)程:(1)歷史模擬建模確定極端天氣事件及其影響,(2)統(tǒng)計(jì)降尺度提供stationscale未來(lái)氣候數(shù)據(jù)每小時(shí)/每天,和(3)預(yù)測(cè)的變化在未來(lái)極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度及其影響下的氣候變化。介紹 它已成為公認(rèn)的熱法術(shù)/熱浪、暴雨,寒冷的冬季和夏季風(fēng)暴事件可能會(huì)增加全球的大部分土地區(qū)域由于氣候變化(Cubasch et al . 1995。進(jìn)一步預(yù)測(cè),氣候變化將引起高死亡率和發(fā)病率從熱浪、洪水和干旱以及rainfallrelated特大洪水風(fēng)險(xiǎn)(IPCC 2007 b)。雖然全球氣候模型(GCMs)評(píng)估氣候變化的一個(gè)重要工具,大部分模擬相關(guān)的時(shí)空尺度比大多數(shù)決策者所面臨的更大。在許多情況下,統(tǒng)計(jì)方法可能仍然需要應(yīng)用連接動(dòng)力降尺度或高分辨率區(qū)域范圍內(nèi)氣候模型結(jié)果對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚝蛥?shù)的重要性對(duì)當(dāng)?shù)貨Q策者(Fowler et al . 2007年)。(2007)得出結(jié)論,評(píng)估氣候變化的降尺度技術(shù),有必要進(jìn)行應(yīng)用研究,能夠輸出縮減規(guī)模的結(jié)果可以用來(lái)幫助決策者,涉眾,和公眾提供全面、有說(shuō)服力的決策適應(yīng)和緩解策略對(duì)未來(lái)面對(duì)許多不確定的因素。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。(2007)也認(rèn)為統(tǒng)計(jì)降尺度方法時(shí)可能會(huì)更合適點(diǎn)的值需要極端氣候變化影響和適應(yīng)的研究。Fowleret。這個(gè)項(xiàng)目中,由加拿大衛(wèi)生部的衛(wèi)生政策研究項(xiàng)目,試圖評(píng)估極端溫度的微分和組合的影響,空氣污染對(duì)人類死亡率在當(dāng)前和未來(lái)的氣候(Cheng et al . 2007 a,b,2008 a,b)。里德?tīng)?004?？偟膩?lái)說(shuō),從氣候變化的模擬結(jié)果研究表明,未來(lái)極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度及其影響在本世紀(jì)晚期通常將大大增加在氣候變化下加拿大中南部。 Wilby et al. 2002。41參考文獻(xiàn)[1] 張茜，2013，20[2] ：氣象出版社，[3] [EB/OL][S].[2012116] .[4] ：氣象出版社，2009:133144[5] [6] 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