【正文】 ）按結(jié)構(gòu)形式分類 按照 PLC 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為整體式、模塊式兩大類。 PLC 的特點(diǎn) 1）可靠性高 ，抗干擾能力強(qiáng) 工業(yè)生產(chǎn)一般對控制設(shè)備的可靠性要求很高，并且要有很強(qiáng)的抗干擾能力。 PLC 的產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，而且 PLC 及配套產(chǎn)品的模塊品種多，用戶可以靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置組合成各種不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)。 PLC 的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能。 2） 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。這些數(shù)據(jù)可以 通過通信接口傳送到指定的智能裝置進(jìn)行處理，或?qū)⑺鼈兇蛴溆谩? 盡管整體式與模塊式 PLC 的結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分的功能作用是相同的，下面對 PLC 主要組成各部分進(jìn)行簡單介紹。位處理器的采用 ,提高了 PLC 的速度，使 PLC 更好地滿足實(shí)時(shí)控制要求。在 PLC 中，存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、 用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放在 RAM中，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。 I/O 接口一般都具有光電隔離和濾波功能，以提高 PLC 的抗干擾能力。 I/O 點(diǎn)數(shù)是選擇 PLC 的重要依據(jù)之一。它作為 PLC 系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過總線與 PLC相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并在 PLC 的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立地進(jìn)行工作。簡易編程器體積小、價(jià)格便宜，它可以直接插在 PLC 的編程插座上，或者用專用電纜與 PLC 相連，以方便編程和調(diào)試。因此，現(xiàn)在的趨勢是使用以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的編程裝置，用戶只要購買 PLC 廠家提供的編程軟件和相應(yīng)的硬件接口裝置。 15% 的范圍內(nèi)波動(dòng)。 人 /機(jī)接口裝置是用來實(shí)現(xiàn)操作人員與 PLC 控制系統(tǒng)的對話。 可編程控制器，英文稱 Programmable Logic Controller，簡稱 PLC。 輸入輸出信息變換靠運(yùn)行存儲(chǔ)于 PLC 內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。而且與內(nèi)部計(jì)算機(jī)電路在電上是隔離的，靠光耦元件建立聯(lián)系。 輸出電路要把輸出鎖存器的信息傳送給輸出點(diǎn)。 輸出鎖存器與 PLC 內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對應(yīng)的。 實(shí)現(xiàn)控制過程 簡單地說， PLC 實(shí)現(xiàn)控制的過程一般是： 輸入刷新 —— 再運(yùn)行用戶程序 —— 再輸出刷新 —— 再輸入刷新 —— 再運(yùn)行用戶程序 —— 再輸出刷新??永不停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行著。 為此， PLC 的工作速度要快。辦法是用 “看門狗” （ Watching dog）。此外，計(jì)算機(jī)用于控制還有中斷方式。這也是增強(qiáng) PLC 控制 能力的需要。 圖 3— 1所示的過程是簡化的過 程，實(shí)際的 PLC 工作過程還要復(fù)雜些。因?yàn)椋河辛溯斎胨⑿拢砂演斎腚娐繁O(jiān)控得到的輸入信息存入 PLC 的輸入映射區(qū)；經(jīng)運(yùn)行用戶程序，輸出 映射區(qū)將得到變換后的信息；再經(jīng)輸出刷新，輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài)，并通過輸出電路產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。輸出刷 22 新主要也是靠運(yùn)行系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)的。 PLC 內(nèi)存有專門開辟的存放輸入信息的映射區(qū)。 PLC 有 多少個(gè) I/O 用點(diǎn)，一般也就有多少個(gè) I/O 用電路。什么樣的控制要求，就應(yīng)有什么樣的用戶程序。普 遍計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換，多只考慮信息本身，信息的入出，只要人機(jī)界面好就可以了。 PLC 的工作原理 PLC 的工作方式是循環(huán)掃描的方式。為了使調(diào)試好用戶程序不易丟失，經(jīng)常用 EPROM 寫入器將 PLC 內(nèi) RAM保存到EPROM 中。配上相應(yīng)的軟件還可實(shí) 20 現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析等許多功能。可直接輸入和編輯梯形圖程序，使用更加直觀、方便，但價(jià)格較高，操作也比較復(fù)雜。編程裝置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 PLC 與打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打??；與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來；與其它 PLC 連接，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模控 19 制。 常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直 流輸入接口、交流輸入接口和交 /直流輸入接口 。當(dāng) PLC 提供的用戶存儲(chǔ)器容量不夠用，許多 PLC 還提供有存儲(chǔ)器擴(kuò)展功能。為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于 CMOS 靜態(tài)RAM 中，用鋰電 池作為后備電源，以保證掉電時(shí)不會(huì)丟失信息。 4） 從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過解釋后執(zhí)行。 目前，小型 PLC 為單 CPU 系統(tǒng)，而中、大型 PLC 則大多為雙 CPU系統(tǒng)，甚至有些 PLC 中多達(dá) 8 個(gè) CPU。 PLC 的組成和工作原理 PLC 的組成 PLC 的硬件主要由中央處理器（ CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口 和 電源等部分組 成。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。 PLC 的應(yīng)用 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用的范圍還在不斷擴(kuò)大， PLC 的應(yīng)用大致可歸納為以下幾類。梯形圖與繼電原理圖相似，這種編程語言形象直觀，易學(xué)易懂，不需要專門的計(jì)算機(jī)知識和語言，現(xiàn)場工程技術(shù)人員可在短時(shí)間內(nèi)學(xué) 15 會(huì)使用。在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等 都有精確的考慮，在硬件上采用隔離，屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施，在軟件上采用數(shù)字濾波等措施。 （ 2）模塊式結(jié)構(gòu) 14 模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC 由一些模塊單元構(gòu)成，這些標(biāo)準(zhǔn)模塊包括 CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功能模塊等，使用時(shí)將這些模塊插在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)即可。中型機(jī)適用于組成多機(jī)系統(tǒng)和大型控制系統(tǒng)。 PLC 的分類 1）按 I/O 點(diǎn)數(shù)分類 PLC所能接受的輸入信號個(gè)數(shù)和輸出信號個(gè)數(shù)分別稱為 PLC的輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)。 （ 2）向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 PLC 網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前控制系統(tǒng)和 PLC 技術(shù)發(fā)展的潮流。 經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi) PLC 生產(chǎn)廠家約有三十家，國內(nèi) PLC應(yīng)用 市場仍然以國外產(chǎn)品為主。 PLC 它是按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計(jì)思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成 了具有特色的各種系列產(chǎn)品，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的專用電子計(jì)算機(jī)。在軟件方面，除了保持原有的邏緝運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還 增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自診斷等功能。繼電器控制系統(tǒng)體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差。當(dāng)水分含量太少時(shí)，植物根系吸收的水分不充足，而植物的蒸騰作用又使植物失去大量水分，從而導(dǎo)致植物失水萎蔫。如果光照不足或光照強(qiáng)度過強(qiáng)，都會(huì)極大的影響農(nóng)作物正常的光合作用，還會(huì)減退葉片的同化作用，造成植株脆弱，引發(fā)病蟲害，導(dǎo)致落花落果，產(chǎn)量低，質(zhì)量差等問題。因此，對溫室內(nèi)的環(huán)境溫度進(jìn)行范圍內(nèi)的調(diào)控可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，較為常見的溫控設(shè)備包括加熱設(shè)備和通風(fēng)風(fēng)機(jī)，同時(shí)在溫室中通 過安裝溫度傳感器獲取溫室內(nèi)溫度，將采集的數(shù)值與農(nóng)作物最適宜溫度對比，執(zhí)行相應(yīng)升降溫操作，啟動(dòng)相應(yīng)控制設(shè)備。通常改變溫室內(nèi)的某個(gè)環(huán)境因素是慢慢擴(kuò)散的一種現(xiàn)象，例如對溫室內(nèi)加溫，溫度變化就是擴(kuò)散的過程；對溫室內(nèi)補(bǔ)充二氧化碳，二氧化碳濃度的變化也是擴(kuò)散過程，這就是溫室環(huán)境的延時(shí)性； （ 4） 親合性：溫室系統(tǒng)包含了多種的環(huán)境因素，各因素之間不是相互獨(dú)立互不干擾的，各個(gè)因素的控制過程是彼此耦合在一起的，當(dāng)我們對其中一個(gè)變量 8 進(jìn)行調(diào)控，會(huì)影響其他變量發(fā)生相應(yīng)的改變。調(diào)節(jié)方法一般有以下四種：（ 1）改善設(shè)施的透光率；（ 2）應(yīng)用反光幕；（ 3）人工補(bǔ)光；（ 4）遮光。在濕度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，溫室內(nèi)的加濕和去濕則由溫室內(nèi)的調(diào)節(jié)部件完成，這些部件有天窗、側(cè)窗、濕簾、風(fēng)機(jī)等。蒸發(fā)冷卻法有濕簾 —— 風(fēng)機(jī)降溫法、細(xì)霧降溫法、屋頂噴霧法。（ 1）保溫，為了提高大棚的保溫能力，常采用各種保溫覆蓋。 ：藍(lán)牙技術(shù)是近年發(fā)展起來的新型低成本、短距離的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。下層由許多各自獨(dú)立的功能單元組成，每個(gè)單元只完成一部分工作。因此 軟件系統(tǒng)的研制開發(fā)將不斷深入完善，其中以專家系統(tǒng)為主的智能管理系統(tǒng)已取得了不少研究成果，而且應(yīng)用前景非常廣闊。 4)缺少基于農(nóng)業(yè)專家知識的上位機(jī)管理系統(tǒng)。 1)科技含量和總體發(fā)展水平較低。一方面我們需要先向計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入植物生長過程中的最適 合 生長 的 環(huán)境參數(shù)，另一方面在溫室大棚各處合理地安排檢測設(shè)備和傳感設(shè)備，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測相應(yīng)參數(shù)指標(biāo)，并實(shí)時(shí)傳遞給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)通過比對，檢測到不適宜條件，發(fā)出指令指揮棚內(nèi)的自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行施肥、升溫、加水等正確操作，保持棚內(nèi)環(huán)境，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，使植物在最適宜情況下生長。中科院合肥智能機(jī)械研究所研制了“農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 — DET 系列軟件”和智能溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠有效地提高作物產(chǎn)量、縮短生長期、減 少 人工操作的盲目性。遙測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制局域網(wǎng)已逐漸應(yīng)用于溫室的管理與控制中。環(huán)境控制計(jì)算 機(jī)主要用來對溫室環(huán)境 (氣象環(huán)境和栽培環(huán)境 )進(jìn)行監(jiān)測和控制。而 智能溫室也稱作自動(dòng)化溫室，是指配備了由計(jì)算機(jī)控制的可移動(dòng)天窗、遮陽系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、升溫系統(tǒng)、 濕簾窗 /風(fēng)扇降溫系統(tǒng)、噴滴灌系統(tǒng)或滴灌系統(tǒng)、移動(dòng)苗床等自動(dòng)化設(shè)施，基于農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境的高科技智能溫室。 程序的設(shè)計(jì)思路 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 硬件接線圖設(shè)計(jì) ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)的工作原理 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 的工作原理 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC 的產(chǎn)生和定義 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 溫室的控制對象 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2 研究方案的設(shè)計(jì) ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞： 蔬菜大棚； PLC；溫濕度控制 ； IV Abstract Greenhouse for the people now is a very familiar noun, because now we live in a lot of flowers, vegetables, fruit which from greenhouse shelter of planting out. How to use automatic detection and automatic control system of effective control of greenhouse trellis inside, in order to improve the environmental factor trellis environment control precision of the greenhouse effect and has bee the greenhouse industry research in China at present. This design USES the Siemens s7300 PLC to realize the automation control greenhouse trellis. Temperature, humidity environment factors in the process of plants plays an important role in detecting the environmental factor, when considering the accuracy, the reaction speed, convenient device connected by such issues, will the temperature sensor,humidity sensors detect the indicators of environment, the sensor will test results by PLC sent PLC pare it with setting, then sends out the corresponding orderdriven heating element, the fan, ventilation window, filling light equipment, sunshade shade equipment operation or stop to adjust indoor temperature, light, humidity, so as to achieve the purpose of intelligent, automation control. Discuss PLC control system application in plants greenhouse canopy, Keywords: Vegetables greenhouse； PLC system； Temperature and humidity control