【正文】 d for applied research that is capable of outputting downscaled results that can be used to help decisionmakers, stakeholders, and the public make informed, robust decisions on adaptation and mitigation strategies in the face of many uncertainties about the future. The approaches and results from the downscaling studies developed in collaboration with stakeholders that are briefly summarized in this paper are intended to make the results more accessible and interesting to a broader informed audience.中文翻譯綜觀天氣類型和回歸降尺度方法在評估氣候變化的影響已經(jīng)成為流行在各種各樣的環(huán)境問題,特別是那些涉及極端的影響。 Zwiers and Kharin 1998。由于所學(xué)不精，在設(shè)計初期我基本沒有頭緒，我曾去圖書館和網(wǎng)上查找了很多資料。前期做了很多準(zhǔn)備，在圖書館和網(wǎng)上查找了許多關(guān)于設(shè)計方面的資料。變量表如下表：表51變量表 輸出進(jìn)制符號輸出進(jìn)制符號溫度顯示無符號32位數(shù)MD0風(fēng)力7級二進(jìn)制變量濕度顯示無符號32位數(shù)MD4風(fēng)力超8級二進(jìn)制變量風(fēng)速顯示無符號32位數(shù)MD8溫度報警二進(jìn)制變量大氣壓力顯示無符號32位數(shù)MD12濕度報警二進(jìn)制變量舒適二進(jìn)制變量風(fēng)速報警二進(jìn)制變量風(fēng)力1級二進(jìn)制變量大氣壓力報警二進(jìn)制變量風(fēng)力2級二進(jìn)制變量關(guān)閉監(jiān)控二進(jìn)制變量風(fēng)力3級二進(jìn)制變量關(guān)閉蜂鳴器報警二進(jìn)制變量風(fēng)力4級二進(jìn)制變量海拔高度無符號32位數(shù)MD16風(fēng)力5級二進(jìn)制變量風(fēng)力0級二進(jìn)制變量風(fēng)力6級二進(jìn)制變量下面將小型氣象站監(jiān)測到的溫度、濕度、風(fēng)速和大氣壓力的變化趨勢如下面圖所示：圖53 溫度趨勢圖圖54 濕度趨勢圖圖55 大氣壓力趨勢圖圖56 風(fēng)速趨勢圖圖57 風(fēng)速等級輸出圖58 風(fēng)速等級輸出 圖57和圖58均為風(fēng)速等級輸出圖，從圖中不難看出本設(shè)計的風(fēng)速輸出的特點是不同的風(fēng)速等級對應(yīng)不同的顏色，這樣也可以讓人可以一目了然的看出風(fēng)速變化。PLCSIM軟件還可以對變量進(jìn)行監(jiān)控。 舒適度判斷 當(dāng)某一個循環(huán)里面的溫度、濕度和風(fēng)速的數(shù)值都已經(jīng)測得并保存以后，≤VD0≤；≤VD10≤；≤VD20≤，此時舒適指示燈亮。網(wǎng)絡(luò)2 是將AC0中的數(shù)據(jù)通過DI_R轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)是為了提高計算精度。因為我們設(shè)計的小型氣象站要求能夠測量出0~1300hPa的壓力值，所以網(wǎng)絡(luò)5就是將網(wǎng)絡(luò)4得到的每份的值乘以（MUL_R）1300就得了0~1300hPa的數(shù)據(jù)。表31PLC配置主機(jī)6ES7 2121BB230XB8數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊6GK7 2431EX000XE0模擬量輸入擴(kuò)展模塊6ES7 2310HC220XA0表32 輸入輸出分配表輸入點地址內(nèi)容輸出點地址內(nèi)容關(guān)閉蜂鳴器大氣壓力報警關(guān)閉警報濕度報警AI0大氣壓力輸入風(fēng)速報警AI1相對濕度輸入溫度報警AI2風(fēng)速風(fēng)向輸入舒適度指示燈AI3室外溫度輸入警告指示燈 設(shè)備清單表33設(shè)備清單 序號名稱用途訂貨號數(shù)量核計總計01CPU222處理和存儲數(shù)據(jù)，并作出反應(yīng)6ES7 2121BB230XB011102EM231模擬量輸入模塊將傳感器信號傳送到CPU中6ES7 2310HC220XA011103CP 2431以太網(wǎng)模塊將CPU中存儲的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中6GK7 2431EX000XE011104自鎖型平頭按鈕常開開關(guān)，用于關(guān)閉警報XA2EH03122205蜂鳴器根據(jù)CPU的指令發(fā)出警報XB2BSBC44406指示燈黃、綠各一個，顯示舒適度XB7EVB5LC1,12207溫濕度傳感器測量溫濕度STHTDRHT2OAP2S011108風(fēng)速風(fēng)向傳感器測量風(fēng)速風(fēng)向PHWS11109大氣壓力傳感器測量大氣壓力LCQA111114 PLC的I/O接線圖圖31 PLC的I/O接線圖15第4章 軟件設(shè)計 主程序流程圖 接通電源PLC自檢無故障模擬量啟動傳送數(shù)據(jù)到上位機(jī)數(shù)據(jù)讀取Y關(guān)閉監(jiān)控N模擬量計算N大于警報值ＹY取消警報？N報警輸出圖41 主程序流程圖 程序梯形圖 主程序當(dāng)接通電源以后，PLC開始工作，主程序依次開始調(diào)用子程序，如壓力處理、濕度處理、風(fēng)速處理、溫度處理和舒適度判斷，當(dāng)壓力處理相應(yīng)的子程序完成工作以后依次濕度的信息采集和計算及輸出隨即開始工作，同理風(fēng)速處理和溫度處理隨后進(jìn)行，然后根據(jù)當(dāng)前的空氣指數(shù)做出舒適度的判斷。當(dāng)壓力、濕度、風(fēng)速和溫度某一項超過一定數(shù)值時，系統(tǒng)會做出相應(yīng)的報警，給工作人員以提醒。例如：當(dāng)氣象站檢測出目前的溫度有可能會對人體造成危害，溫度檢測相對于的蜂鳴器就會發(fā)出警報，讓工作人員提前知道并作出相應(yīng)的防范措施。 PLC的選型小型氣象站控制系統(tǒng)的控制核心是PLC，在創(chuàng)建一個PLC控制系統(tǒng)時，有哪些信號要輸入至PLC，PLC需要驅(qū)動哪些負(fù)載，以及采用何種編程方式，都會對其內(nèi)部I/O點數(shù)的分配造成影響，必須首先把系統(tǒng)需要的輸入和輸出數(shù)量確定下來，然后按照所需確定各種控制動作的順序和各個控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。風(fēng)速傳感器他是通過一個叫三杯的結(jié)構(gòu)元件對空氣中的風(fēng)力進(jìn)行感應(yīng)，并作出判斷，當(dāng)風(fēng)杯因為風(fēng)力的作用而旋轉(zhuǎn)時，他通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了電流然后輸出信號，當(dāng)內(nèi)部感應(yīng)到頻率信號以后可以向外輸出電阻信號，從而得知目前的風(fēng)速有多大，就完成風(fēng)速傳感器的任務(wù)?？捎糜跍y量大氣壓力和海拔高度是它的基本功能。要能夠適應(yīng)各種天氣狀況，所以對于傳感器的耐久性要求就應(yīng)該放在首位考慮。PLC與其他微型計算機(jī)相比，更適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運行，而且數(shù)據(jù)處理功能大大增強(qiáng)，具有強(qiáng)大的功能指令，編程也極為方便簡單編程指令具有模塊化功能，能夠解決就地編程、監(jiān)控、通訊等問題。將結(jié)果寫入指定的寄存器中并且通過以太網(wǎng)模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。本設(shè)計是外部傳感器接收到的空氣中的數(shù)據(jù)利用電信號傳輸?shù)絇LC的CPU中，然后PLC利用它的輸入采樣功能來處理傳感器所采集到的信息。 ，比如寫出程序梯形圖的編寫和仿真。低氣壓嚴(yán)重的還會造成心臟病發(fā)作，所以本設(shè)計中專門加入大氣壓力測量，給戶外工作人員一個參考，讓工作人員有相應(yīng)的應(yīng)對的防范措施。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、特別是實時雨量和歷史雨量有密切的關(guān)系[3]。前后經(jīng)過幾十年的研究和測試到90年代后期，我國第一代自動氣象站設(shè)計定型，并可以在日常中使用。綜上所述，所以我們本設(shè)計采用PLC為主要控制元件。最后人們通過計算機(jī)上的數(shù)據(jù)可以做出氣象判斷，為防災(zāi)做出預(yù)警，并保證人們的安全。并且在這些領(lǐng)域都有了長足的發(fā)展，給人們提供了更加舒適和安全的生活環(huán)境。隨后的幾十年，不論是在監(jiān)測精度上還是在數(shù)據(jù)傳輸可靠性行上等問題都得到很大的提高。關(guān)鍵詞：PLC，編程，傳感器，顯示 Based on PLC small station design ABSTRACTThis paper introduces the Siemens S7200 series PLC as the main control ponents, realize the external environment of wind speed, atmospheric pressure, temperature and humidity for realtime monitoring and display, and when one or more of the air index was beyond the scope of setting the system will alarm to warn people about the dangers of the current environment of a certain aspect。以上這些功能都是我們通過對PLC的編程實現(xiàn)的。它不僅可以監(jiān)測到具體數(shù)據(jù)，還能夠根據(jù)所檢測到的具體數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的輸出反應(yīng)。我們存在的問題也不少，比如大部分都采用集中結(jié)構(gòu)，由于數(shù)據(jù)采集器的生產(chǎn)廠家不同，各個廠家的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不一樣，這就給氣象站的維修和維護(hù)帶了很大的困擾；我國的自動氣象站主要還是采用進(jìn)口的產(chǎn)品，由于技術(shù)和工藝的原因，很多產(chǎn)品不能直接進(jìn)行升級，這就造成了很大的浪費。小型氣象站的應(yīng)用不僅可以檢測多種影響電力運輸?shù)牧恐?，保證電力的正常、安全運輸，避免事故的發(fā)生，保持經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)提高，促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化，進(jìn)而對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生良好的促進(jìn)和提高。本設(shè)計是基于西門子S7200系列PLC為主要控制元件而進(jìn)行設(shè)計的，可編程控制器(PLC)是綜合計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)的一種通用的、新型的自動控制裝置。到了70年代，第三代產(chǎn)品利用集成電路很好的解決了第二代所存在的問題，開辟了新篇章。這種小型氣象站主要采用ATmega16單片機(jī)，Atmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低能耗8位CMOS微控制器。因此我設(shè)計了一款小型氣象站。因此小型氣象站廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、交通、工業(yè)和易發(fā)災(zāi)的地方。如果出現(xiàn)異常PLC就會發(fā)出報警并作出相應(yīng)的處理，例如停止或者復(fù)位PLC。 控制要求本設(shè)計選擇的PLC可編程控制器是SIMATIC S7200。系統(tǒng)顯示原理框圖如下圖21所示。我們首先應(yīng)該了解下氣壓是怎么計量的。電壓：1~5VDC，丈量規(guī)模為450~1100hP。還能夠?qū)穸冗M(jìn)行監(jiān)測。S7200的應(yīng)用比較廣泛，可擴(kuò)展模塊也比較多，適合多種多樣的控制系統(tǒng)選擇，本設(shè)計簡單對SIMATIC S7200系列產(chǎn)品進(jìn)行一個結(jié)構(gòu)分析。模擬量的輸入點有4個分別為AI0、AIAI2和AI3。它是接收由外部傳感器所采集到的數(shù)據(jù)并傳送到CPU中。在計算的過程中為了保持各個數(shù)據(jù)的獨立型，所以在計算運行的時候我們暫時關(guān)閉監(jiān)控。最后將網(wǎng)絡(luò)4里面得到的相對濕度值進(jìn)行邏輯計算，當(dāng)VD10≥70時，則相對應(yīng)的濕度報警蜂鳴器會發(fā)出濕度報警。 因為S7200系列的PLC所采集的數(shù)據(jù)是0～32000，而對應(yīng)的輸入電流是0～20mA，因此將上一步得到的數(shù)據(jù)除以（DIV_R）32000可以得到輸入值所占整個輸入范圍的百分比。由于我們是在計算機(jī)上進(jìn)行模擬仿真，所以我們需要相應(yīng)的軟件進(jìn)行配合，因此我們采用了PLCSIM軟件。還有風(fēng)速的顯示不能明確直觀的讓人了解到到底風(fēng)速有多高，所以我們設(shè)計中還給出了風(fēng)速等級的顯示，當(dāng)前系統(tǒng)就設(shè)計出了九個風(fēng)級分別為08級。通過這段時間的學(xué)習(xí)和設(shè)計，我學(xué)習(xí)到了很多，不僅是論文方面的學(xué)習(xí)還有在為人處世方面的感悟。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文謝 辭本設(shè)計是在葛老師的指導(dǎo)和幫助下完成的。在論文即將完成之際，我也同時要感謝在我寫論文期間給予我?guī)椭完P(guān)心的同學(xué)和朋友以及師長，感謝他們無私的幫助和耐心的輔導(dǎo)。 MedinaRam243。因為天氣氣候/驗證過程是至關(guān)重要的,一個正式的模型結(jié)果驗證過程已經(jīng)構(gòu)建到這三個步驟。最后,Chiotti 2001。根據(jù)這些問題在當(dāng)?shù)匾?guī)模中南部地區(qū)的加拿大,加拿大環(huán)境完成了幾個研究項目項目變化未來極端氣候事件的頻率和強(qiáng)度及其影響。兩個基本的降尺度方法存在大規(guī)模GCM模擬一個更精細(xì)的空間分辨率(Wilby和Wigley)1997。幾個關(guān)鍵原則需要考慮應(yīng)用程序的統(tǒng)計降尺度技術(shù)為了為決策者帶來有意義的輸出,包括需要預(yù)測變量的物理意義,再現(xiàn)的全球大氣環(huán)流模型,能夠反映過程負(fù)責(zé)氣候變化的時間尺度(Fowler et al . 2007年)。畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借