【正文】 導(dǎo)師姓名： 職稱： 講師 起止時(shí)間：2012年03月08日 至 2012年06月20日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明書本人聲明：本人所提交的畢業(yè)論文《智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注；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注明并表示感謝。自從2005年，國內(nèi)出現(xiàn)了設(shè)計(jì)生產(chǎn)日光溫室的公司，目前國內(nèi)比較有影響的溫室設(shè)計(jì)公司有：北京奧托精密科技發(fā)展有限公司、青島藍(lán)天日光溫室有限公司、上海都市綠色工程有限公司、上海華飛智能溫室工程有限公司等，這些公司的溫室產(chǎn)品型號(hào)較多，但一般采用的控制系統(tǒng)為單片機(jī)嵌入式測控系統(tǒng)，由于形成的是單片機(jī)系統(tǒng)，所以人機(jī)界面很不友好，非專業(yè)人員使用困難，難以操控，所以自動(dòng)控制模式一般處于閑置狀態(tài)，造成資源的浪費(fèi)。智能化溫室是集農(nóng)業(yè)科技上的高、精、尖技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)于一體的先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國家，其現(xiàn)代化溫室已基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，但這些溫室產(chǎn)品的成本相對(duì)較高，如加拿大ARGUS公司，每套溫室控制器的價(jià)格在十萬元左右；以色列國家農(nóng)業(yè)中心的一片玻璃試驗(yàn)溫室，每間造價(jià)高達(dá)上百萬美元。這現(xiàn)代大型溫室的引進(jìn)存在諸多問題：（1）溫室造價(jià)高，維護(hù)不方便；（2）技術(shù)設(shè)備不能與我國的實(shí)際氣候相適宜；（3）管理滯后，機(jī)制落后，缺乏管理現(xiàn)代化溫室的人才；（4）缺乏現(xiàn)代化溫室栽培的專業(yè)品種和技術(shù)，難以實(shí)施規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的生產(chǎn)。 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。對(duì)于外界所施加的作用，溫室系統(tǒng)并不立即響應(yīng)，而是經(jīng)過一段時(shí)間的延遲才有反應(yīng)。經(jīng)過運(yùn)算放大器組成的信號(hào)處理電路換成壓平轉(zhuǎn)化器（V/F）需要的電壓信號(hào)。 程序設(shè)計(jì) 按下啟動(dòng)按鈕，PLC卡是掃描，溫度傳感器將溫室溫度測量值信號(hào)送到PLC中，PLC再將信號(hào)值處理，在于設(shè)定值進(jìn)行比較，最后將得到的結(jié)果輸出，如果比較結(jié)果高于設(shè)定值，則控制打開通風(fēng)窗或風(fēng)機(jī)，比較結(jié)果等于設(shè)定結(jié)果等于低于設(shè)定值，則打開供熱設(shè)備。通過該軟件對(duì)本系統(tǒng)程序進(jìn)行仿真測試，直到程序符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。在這里我首先要感謝于福華老師，于老師經(jīng)驗(yàn)豐富，給我講了他的很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，讓我獲益匪淺。文中錯(cuò)誤在所難免，請(qǐng)老師指正。為了更好的進(jìn)行溫室的節(jié)能運(yùn)行，應(yīng)該考慮到濕簾、室外因素、內(nèi)外遮陽網(wǎng)對(duì)溫度的影響，實(shí)現(xiàn)濕簾、環(huán)流風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇的最優(yōu)控制。 光控子模塊流程圖 CO2濃度控制系統(tǒng)啟動(dòng)，CO2傳感開始工作，將溫室內(nèi)的CO2濃度測量值參數(shù)傳給PLC，由PLC將測量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷測量值是否等于設(shè)定值，如果等于，則保持室CO2濃度；如果測量值與設(shè)定值不等，在判斷大于還是小于，當(dāng)測量值大與設(shè)定值，則打開天窗，當(dāng)小于設(shè)定值時(shí)，則打開CO2補(bǔ)氣閥。由于溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度均為模擬量，所以選EM231模塊作為模擬量輸入模塊。遠(yuǎn)程監(jiān)控功能：即工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)溫室內(nèi)的設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和控制。時(shí)變系統(tǒng)。第二章 相關(guān)技術(shù)概述(內(nèi)容太少)可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 相比國外而言，我國溫室控制的研究與開發(fā)起步較晚，20世紀(jì)70年代，政府開始3大力發(fā)展以塑料大棚、節(jié)能日光溫室為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，緩和了蔬菜季節(jié)短缺的矛盾。產(chǎn)值等目的。4．指導(dǎo)教師審閱意見該同學(xué)能夠理解課題任務(wù)，并閱讀老師指定的相關(guān)參考資料、文獻(xiàn)，同時(shí)進(jìn)行必要的調(diào)研，根據(jù)課題任務(wù)制定合格的具體實(shí)施方案。美國在1949年，借助于工程技術(shù)的發(fā)展，建成了第一個(gè)植物人工氣候室，開展了植物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性和抗御能力的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。分析智能溫室控制系統(tǒng)需求，確定智能控制系統(tǒng)的控制對(duì)象以及控制方案，并開發(fā)基于PLC的智能溫室控制系統(tǒng)以及智能溫室組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)：；；。2．本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題、解決的思路及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析（1） 智能溫室控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)；（2） 根據(jù)智能溫室控制系統(tǒng)所編寫的程序，進(jìn)行智能溫室控制系統(tǒng)的開發(fā)；（3） 進(jìn)行智能溫室控制系統(tǒng)仿真，從而達(dá)到滿足設(shè)計(jì)的要求。智能溫室的控制一般由信號(hào)采集系統(tǒng)、中心計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)三大部分組成。 國外研究現(xiàn)狀 西方發(fā)達(dá)國家如美國、荷蘭、以色列、日本、因果等在現(xiàn)代溫室測控技術(shù)上起步的比較早，都大力發(fā)展集藥化得溫室產(chǎn)業(yè)，溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照度、CO2濃度、水、氣、營養(yǎng)液等實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)調(diào)控。 總之，我國溫室環(huán)境控制系統(tǒng)應(yīng)用與研究正從消化吸收、簡單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性研究應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。綜上所述，溫室環(huán)境系統(tǒng)是 因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中用到電感性負(fù)載，因此電路中設(shè)計(jì)了電容和電阻串聯(lián)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)或斷開電源的時(shí)候由于電動(dòng)機(jī)會(huì)突然斷電或試點(diǎn)，線圈會(huì)產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流。在這個(gè)過程中，如果遮陽簾電機(jī)，不光設(shè)備出現(xiàn)故障則出現(xiàn)聲光警報(bào)。溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)是配備尤文是環(huán)境控制系統(tǒng)的資源集約型高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，它在調(diào)控溫室內(nèi)小氣候環(huán)境以適應(yīng)作物生長發(fā)育要求的同時(shí)，不僅實(shí)現(xiàn)了作物的反季節(jié)生產(chǎn)，還提高了作物的質(zhì)量以及作物生產(chǎn)的效率。經(jīng)過了這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)四年的專業(yè)有了更進(jìn)一步的理解。這幾個(gè)月從找資料到做出論文，等于是把這幾年所學(xué)的知識(shí)又系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了一遍。溫室環(huán)境控制系統(tǒng)正在不斷吸收相關(guān)領(lǐng)域新的理論和方法，結(jié)合溫室作物種植的特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，逐步完善。當(dāng)測量溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)就會(huì)關(guān)閉供熱系統(tǒng)或通風(fēng)簾。由于作物對(duì)環(huán)境各氣候因子的要求并不是特別的精確，而是一個(gè)模糊區(qū)間，比如作物對(duì)溫度的要求，只要溫度在某一時(shí)間段在某一區(qū)間內(nèi)，該作物就能很好地生長，因此，也沒有必要將各種參數(shù)進(jìn)行精確控制。溫室內(nèi)部的氣候處于熱平衡混沌狀態(tài)。自動(dòng)檢測系統(tǒng)包括：溫度、濕度，光照、C0等傳感器與變送器。20世紀(jì)60年底啊，生產(chǎn)性的高級(jí)溫室開始應(yīng)用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。自上世紀(jì)90年代以來，我國農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家高科技溫室生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)溫室溫度、濕度、C02濃度和光照等環(huán)境因子控制技術(shù)的研究，研制開發(fā)了我國自己的智能溫室控制系統(tǒng)。（2） 智能溫室控制系統(tǒng)的開發(fā)使用PLC編寫軟件，選擇一個(gè)系列的PLC，將CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊可以按照一定規(guī)則組合配置，從而可以使系統(tǒng)能夠時(shí)刻正常的工作。主要參考書目(資料)[1] 蔡紅斌,[M].清華大學(xué)出版社，2008. [2] 劉恩博，田敏，李江全．組態(tài)軟件數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M]．人民郵電