温室大棚控制系统

吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计目 录TOC\o"1-2"\h\z\u摘 要 IABSTRACT. II第1章 绪论 1引言 1设计目的 1设计任务 2设计要求 2第2章 系统总体方案设计 3集散控制系统结构 3集散控制系统设计 3第3章 硬件选型与连接 5主控的选型与连接 5热风机的选型与连接 7遮阳帘的选型与连接 7温度传感器的选型与连接 8光照传感器的选型与连接 8光照传感器的选型与连接 9模拟量的选型与连接 9第4章 软件设计与运行 11光照控制软件设计 11CO2浓度控制软件设计 11PIC软件设计 13第5章 调试与总结 20软件的调试 20软件的总结 21结论 23致谢 24参考文献 25摘 要手工工具以及一些简单的机械动作，农业科技含量、装备水平相对滞后，浇水、手工工具以及一些简单的机械动作，农业科技含量、装备水平相对滞后，浇水、棚控制系统。棚控制系统。设计目标指在实现对农业大棚内的温度、适度、光照、二氧化碳浓度、土壤酸碱度等环境进行智能化的采集，并通过PC主机对大棚进行无人管理，达到节省资源、提高效率的目的。该智能农业大棚主要包括:智能通风控制、智能补光、智能灌溉、大棚空气质量(C02)自动调整等组成部分。关键词：智能；采集；管理第Ⅰ页共Ⅱ页ABSTRACTWiththerapidgrowthofsocialeconomyandthecontinuousimprovementofpeople's living standards, the contradiction between shortage of environmentaldeteriorationandpopulationincreaseisbecomingmoreandprominent. In traditional agricultural greenhouse production, mainly rely manpower,animalpowerandvarioushandtoolsaswellassomesimplemechanicalactions,agriculturalscienceandtechnologycontent,equipmentlevelisrelativelylagging behind, watering, lighting, fertilization and other control all rely experience,relyonfeeling,resultinginlowproductivityandslowyieldgrowthinagriculturalgreenhouse,thushinderingtheprogressofagriculturaltechnologyandinnovation of production tools. According to this,theintelligentagriculturalgreenhousecontrolsystemisspeciallydesigned.Thedesignobjectivereferstotherealizationofthetemperature,Appropriate,light,carbondioxideconcentration,soilpHandotherenvironmentsforintelligentcollection,andthroughthePChosttothegreenhouseunmannedmanagement,toachievethepurposeofsavingresourcesandimprovingefficiency.And the intelligent agricultural greenhouse mainly includes: ventilationcontrol,intelligentlightsupplement,intelligentirrigation,greenhouseairquality(C02)automaticadjustmentandothercomponents.Keywords:Singlechipcomputer;Intelligence;Collection;Manageme第Ⅱ页共Ⅱ页1引言宜的条件。物生长所需的最佳环境条件。80管理技术水平低、劳动生产率低及单位面积产量低等诸多问题。设计目的学的专业知识，为今后的毕业设计打下良好的基础。学的专业知识，为今后的毕业设计打下良好的基础。第1页共23页设计任务通过集线器和中继器传递到控制平台,使控制平台能够从整体上了解整个大棚的态或设定温度,从而实现大棚的集中控制。设计系统总体架构的设计和单一控制点电路的设计。通过集线器和中继器传递到控制平台,使控制平台能够从整体上了解整个大棚的态或设定温度,从而实现大棚的集中控制。设计系统总体架构的设计和单一控制点电路的设计。要求：(1)选择集散控制系统平台，各站硬件设备的选型及连接；(2)系统站点的硬件连接电路，软件设计。设计要求1、要求每个学生独立完成设计任务。2、各个环节及整个系统的工作原理。3、硬件选型及连接。2、各个环节及整个系统的工作原理。3、硬件选型及连接。4、相应软件流程图设计。4、要求提交成果。（1）设计说明书一份；要求格式正确，不能有抄袭现象。第2页共23页第2章 系统总体方案设计集散控制系统结构图2-1集散控制系统结构框图集散控制系统设计PLCPLCS7-200EM235PLC，PLCPIDPC考虑到实际生产生活中的安全性与可靠性，本控制系统设有手动、自动两种第3页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计PLC图2-2集散控制系统电路图第4页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计第3章 硬件选型与连接主控的选型与连接可编程控制器(PLC)是集计算机技术、自动控制技术和通信技术为一体的新CAD/CAMPLCPLCPLC作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生3-1PLC自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)PLCPLC法的选择和参数的整定，人机界面的设计等。图3-1PLC的基本结构框图第5页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计根据系统的控制要求，可确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、限位开关、单刀双掷开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），PLC/PLCI/O14CPU22624/1640I/O7248I/O35I/O13K，630kHz20kHzPID2RS485/PPIMPII/O149S7-200CPU226。IO3-1PLC3-2PLC第6页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计热风机的选型与连接SB1/KM10KM10SB6SB6SB6PLCKM5/关设备的启停同样由硬件、算法和程序共同决定图3-2热风机控制电路图遮阳帘的选型与连接SB1/自动的切换开关,SB2，SB3SB2，交流接触器KM10KM10SB4KM3SB4PLCKM3KM4第7页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计图3-3热风机控制电路图温度传感器的选型与连接求较低等特点，其外观如图所示。HMD40传感器性能指标:1、温度检测范围：-10～60℃；测量精度：±0.3%℃；2、湿度检测范围：0～100%RH；测量精度：±1.5%RH；3、工作电压：10～28VDC；4、输出信号：4～20mA。光照传感器的选型与连接光照度传感器采用北京易盛泰和科技有限公司产品型号Poi88-c光照度传Poi88-c光照度传感器性能指标：量程：O-200K1UX、O-20K10X、0-2000可选；供电电压：24VDC／12VDC；输出信号：20—4mA，10V—OV精度：±2％。第8页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计光照传感器的选型与连接C02TGS4160C02Poi88-cTGS4160测量范围：0～5000ppm；使用寿命：2000天；内部热敏电阻(补偿用)：100kQ±5％：使用温度：一10～+50℃使用湿度5～95％RH。模拟量的选型与连接EM235模拟量输入输出混合模块输入信号整定的步骤：DIPCPU15用一个电压源或电流源，给模块输入一个零值信号。调节偏置电位器，模拟量输入寄存器的读数为零或所需要的数值。0～10V320003-4图3-4模拟量与数字量的关系图第9页共23页吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计24VDCL+端子，负极接入MEM235A、B、C、DAA+端，负极接入A-RABRBB+短接，然后与电流信号输B-4CC+C-端用短路子短接，以免受到外部干扰。下部端子3MOVOIO，其中MO为电压输输出接口，IOMO、VOMO、IO页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计第4章 软件设计与运行光照控制软件设计图4-1光照控制流程图CO2图4-2热风机控制电路图页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计PIC图4-3自动手动切换编程图I0.0/I0.1=1I0.0=1，I0.1=1M0.0M0.1方式为手动模式。图4-4自动情况下的温度控制编程图M0.0EM235PLC较指令，将温度传感器检测到的测量值AIW0与设定值“25度”进行比较，当AIW0>25M0.2AIW0<25M0.3图4-5手动情况下温度控制编程图M0.1I0.7、通风扇反转I1.0、热风机I1.1、冷风机I1.2I1.3，进行温室大棚温度的手动控制。页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计图4-6通风扇正转编程图M0.2M0.4图4-7通风扇反转编程图M0.3M0.5图4-8热风机启动编程图M0.3M0.6页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计图4-9冷风机启动编程图M0.2M0.7图4-10加热器编程图M0.3M1.0图4-11自动情况下的光照控制编程图M0.0EM235PLCAIW2“20M2.0AIW2<20得电，启动补光设备。页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计图4-12手动情况下光照控制编程图M0.1I0.5、遮阳帘关帘I0.6、补光灯I1.4，照强度的手动控制。图4-13遮阳帘开帘编程图M2.1M2.2电，遮阳帘开帘补光。图4-14遮阳帘关帘编程图M2.0M2.3电，遮阳帘关帘遮光。页共23吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计吉林建筑科技学院电气信息工程学院课程设计图4-15补光灯编程图M2.1M2.4图4-16自动情况下的CO2浓度控制编程图M0.0CO2EM235PLCCO2AIW4“1000AIW4<1000M3.0CO2。图4-17手动情况下的CO2浓度控制编程图M0.1I1.5，CO2图4-18CO2调节阀编程图页共23