基于plc對(duì)溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-20 03:52 本頁(yè)面
【正文】 ，從而實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境全貌的遠(yuǎn)程監(jiān)控。由于時(shí)間的限制，有些功能和設(shè)想尚未實(shí)現(xiàn)，部分工作有待進(jìn)一步完善，建議后續(xù)工作應(yīng)從下列幾方面進(jìn)行：，通過(guò)實(shí)際操作總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，充實(shí)完善模糊控制算法，從而進(jìn)一步提高控制精度。3．開發(fā)基于ProfibusDP總線的溫室環(huán)境分布式測(cè)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的研究工作在提高我國(guó)溫室環(huán)境控制的技術(shù)水平，增強(qiáng)我國(guó)溫室技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力等方面都進(jìn)行了大膽有益的嘗試，對(duì)溫室環(huán)境控制水平具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。(36)/(37)得， 10～60℃對(duì)應(yīng)的內(nèi)部AIW值可通過(guò)式(38)計(jì)算獲得，例如18℃對(duì)應(yīng)的AIW值即為16640。PLC的CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號(hào)，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，在S7200的CPU內(nèi)部，0～20mA對(duì)應(yīng)的數(shù)值范圍是0～32000，則對(duì)于4～20mA的信號(hào)，對(duì)應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為6400～32000。本研究基于西門子公司STEP7編程環(huán)境完成溫室模糊控制程序的編寫，程序編寫思路簡(jiǎn)明，實(shí)現(xiàn)了模糊控制的離線計(jì)算與在線查詢的功能，大大提高了PLC的執(zhí)行效率。在本系統(tǒng)中，著力分析設(shè)計(jì)控制溫度、濕度這兩個(gè)物理量的模糊控制器，通過(guò)對(duì)被控對(duì)象的分析，按照擬定的控制方案，采用“兩輸入多輸出”模糊控制器。生物的上述生長(zhǎng)特點(diǎn)都為溫室的溫度控制提出了較高的要求。（4）反模糊化：模糊推理得到的仍然是一個(gè)模糊向量，不能直接用來(lái)做控制量，通過(guò)反模糊化變換，可變成表示在論域范圍內(nèi)的清晰量，然后再按比例因子經(jīng)尺度變換成實(shí)際的控制量。數(shù)據(jù)庫(kù)主要存放所有輸入輸出語(yǔ)言變量模糊子集的隸屬度矢量值，在模糊關(guān)系方程求解的過(guò)程中，為模糊推理提供數(shù)據(jù)。（4）模糊控制抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，并對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化有較強(qiáng)的魯棒性。對(duì)象越模糊，這種控制方法就越能反映出比其它控制方法更多的優(yōu)越性，例如在純滯后、難以準(zhǔn)確建模、參數(shù)漂移大及非線性不確定分布參數(shù)系統(tǒng)中，采用模糊控制往往能取得令人滿意的效果。在處理過(guò)程模型不確定或難以建模等問(wèn)題時(shí)，PID控制和基于現(xiàn)代控制理論的控制策略就顯得無(wú)能為力，應(yīng)用于復(fù)雜過(guò)程控制時(shí)往往受到限制，因此，先進(jìn)的控制算法得以研究推廣，模糊控制便是其中的一種。第三章模糊控制算法在溫室控制系統(tǒng)中的應(yīng)用溫室環(huán)境系統(tǒng)具有非線性、大滯后、耦合、時(shí)變等特征，難以用傳統(tǒng)的方法對(duì)其進(jìn)行建?？刂啤＃?）溫、濕度傳感變送器HMD40與PLC擴(kuò)展模塊EM231的接口電路、濕度傳感變送器與EM231的接口電路EM231具有四路模擬量輸入，輸入的信號(hào)可以是電壓也可以是電流，兼于電流對(duì)噪聲不敏感，設(shè)計(jì)時(shí)選用電流信號(hào)，傳感器經(jīng)變送后，由4～20mA電流來(lái)傳輸信號(hào)，可避免噪聲干擾和傳輸線分布電阻產(chǎn)生的電壓降。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。按下按鈕SB13，交流接觸器KM9的線圈得電，指示燈L9亮，同時(shí)KM9的常開觸點(diǎn)閉合，起自鎖作用，此時(shí)熱電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；按下按鈕SB14，KM9的線圈失電，熱電機(jī)停止工作。天窗等正反轉(zhuǎn)設(shè)備何時(shí)開啟或閉合由硬件、算法和程序共同決定，在下面章節(jié)中將著重介紹。在手動(dòng)狀態(tài)下，SBSB2分別為開窗、關(guān)窗按鈕，SB3為天窗停止按鈕?？刂乒裆吓溆惺謩?dòng)/自動(dòng)的切換開關(guān)，手動(dòng)功能用于系統(tǒng)中部分設(shè)備出現(xiàn)故障或設(shè)備維護(hù)檢修時(shí)使用，正常情況下，切換至自動(dòng)狀態(tài)，由PLC實(shí)施控制。環(huán)流風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)、濕簾風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、微霧加濕機(jī)、補(bǔ)光燈則屬于開/關(guān)設(shè)備。（7）微霧加濕機(jī)選用北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓微霧加濕機(jī)，該產(chǎn)品將精濾的自來(lái)水加壓至7MPa，再通過(guò)高壓水管傳送到噴嘴，經(jīng)超微細(xì)的噴頭霧化后以3～10微米的微霧噴射到整個(gè)空間，使溫室達(dá)到增濕的效果。風(fēng)機(jī)采用FZL型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，風(fēng)壓高，噪聲低，可采用風(fēng)管送風(fēng)，熱風(fēng)傳輸距離長(zhǎng)，采暖區(qū)溫度更均勻。風(fēng)機(jī)抽風(fēng)時(shí)將經(jīng)過(guò)濕簾降溫的冷空氣源源不斷的引入室內(nèi)，從而達(dá)到降溫效果。（4）環(huán)流風(fēng)機(jī)常用的環(huán)流通風(fēng)是在溫室內(nèi)以一定規(guī)則布置一定數(shù)量的環(huán)流風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)開啟時(shí)，室內(nèi)的空氣將在其作用下形成有序的流動(dòng)，保證室內(nèi)氣候的均勻和穩(wěn)定，并起到通風(fēng)降溫的作用。其中減速電機(jī)處于整個(gè)溫室的中心，電機(jī)的輸出軸中心線與拉幕梁下表面之間的距離約200mm，驅(qū)動(dòng)線之間的間距≤3000mm，換向輪則布置在溫室的兩端。 HMD40型溫/濕度傳感變送器實(shí)物圖該傳感器的主要性能指標(biāo)如下：① 溫度檢測(cè)范圍：10～60℃；測(cè)量精度：177。通過(guò)傳感器檢測(cè)溫室中的環(huán)境參數(shù)，經(jīng)變送轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（4～20mA）后送入S7200的模擬量輸入模塊EM231，PLC通過(guò)模糊控制算法進(jìn)行分析處理，輸出開關(guān)量，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制風(fēng)機(jī)、微霧、遮陽(yáng)等多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。各個(gè)環(huán)境因子之間不是孤立，而是相互聯(lián)系、相互制約的，環(huán)境中一個(gè)因子變化會(huì)引起其他因子不同程度的變化。中空玻璃具有良好的保溫效果（㎡K），透光率可達(dá)80%，采用專用的鋁條密封，內(nèi)置干燥劑，可防止中空層形成水汽，并具有較好的隔聲效果，外觀大方，價(jià)格與雙層PC中空板相當(dāng)，適宜于種植蘭花這一類高檔花卉。立柱采用雙面熱鍍鋅矩型鋼管10060，橫梁采用熱鍍鋅復(fù)合式焊接橫梁（熱鍍鋅）40402mm，設(shè)有落水管實(shí)施內(nèi)排水。溫室是具有鮮明使用功能的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性建筑，其主體是建筑工程問(wèn)題，設(shè)計(jì)建造必須按照建筑相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程進(jìn)行，而主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作又類同于機(jī)械加工產(chǎn)品。（4）利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建溫室灌溉系統(tǒng)控制方案模型，從理論和仿真實(shí)驗(yàn)角度驗(yàn)證其合理性。本文的總體目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的溫室控制系統(tǒng)。蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院與宿遷市日昌升園藝有限公司聯(lián)合建立了“蘇州大學(xué)——日昌升智能溫室工程技術(shù)與設(shè)備研究中心”。在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，其現(xiàn)代溫室已基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，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(wàn)元左右；以色列國(guó)家農(nóng)業(yè)中心的一片玻璃試驗(yàn)溫室，每間的造價(jià)高達(dá)上百萬(wàn)美元。文章最后將模糊理論的知識(shí)表達(dá)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提出了一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種控制方法應(yīng)用于溫室自動(dòng)控制系統(tǒng)的可行性。本文以智能溫室為研究對(duì)象，對(duì)智能溫室的控制算法進(jìn)行研究。 畢業(yè)生簽名：（手簽）年 月 日摘要溫室技術(shù)具有合理利用農(nóng)業(yè)資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)前國(guó)際前沿性研
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