PLC；自动灌溉；组态界面；阀门

第1章绪论1.1课题背景及目的中国缺水，低耗，浪费大量水，供需矛盾。传统的灌溉系统是相同的，灌溉困难，费时且费力，严重限制了中国的社会和经济发展。因此，需要适当的灌溉来开发自动灌溉系统。自动灌溉系统的发展对于减少缺水，节省工作，扩大灌溉空间，“两个转变”，一项可持续发展战略和全面提高农业生产能力至关重要。合理灌溉是保证高产和农作物自然生长和发育的重要保证，可以产生良好的生理和环境效益，并且可以感觉到单产的增加影响。一些国外的喷水灭火系统复杂且昂贵，并且其安装和维护非常复杂并且不适合在中国使用。中国制造的喷灌系统的成本相对较低，但是大多数使用普通的继电控制系统，这些系统难以校正和维护，灵敏度不足以达到限时喷头，其市场份额非常低。PLC具有体积小，功能强大，易于编程，可靠性高和组装灵活等优点，广泛用于国防，电力和通信领域，但很少用于农业。可编程控制应用程序（PLC）可以通过开发节水灌溉控制技术，提高可靠性，增加灵活性以及在各种环境条件下提高运营效益来简化硬件结构。系统硬件配置未更改。更改程序设置以满足多种操作模式的要求，使其成为控制传统迁移的理想选择，尤其是在农村陆基系统中的小型泵站中，可以在那里实现无人值守或半受控操作。然后使用该值。同时也可以提高农业的生产效率，解决灌溉效果差等问题。1.2课题研究现状1.2.1国外研究现状目前，世界上很多国家都已经开始部署农作物的自动灌溉技术，特别是一些西方国家，例如美国，英国，意大利，西班牙，日本等发达国家对自动灌溉技术掌握的比较先进，他们在很早就对农作物的自动灌溉技术就开始了研究。农作物的灌溉问题是影响农作物的产量和质量的关键因素。在不同环境，不同天气下能够及时对农作物的生长环境进行调整，满足农作物生长的最佳环境。随着自动化技术的发展，一些发达国家正在研究新的灌溉技术，例如一些新能源技术，利用太阳能为农作物的灌溉提供能源等技术。以色列拥有许多国际知名的灌溉公司，例如Netefim，Plato，Meizion和Thunder。这些公司研究很多新的控制设备以更好的满足灌溉系统的控制要求，农民可以通过计算机或者手机等设备远程监控农作物的生长情况以及对农作物进行补水和排水等操作。提高农业的自动化水平，提高农民的生产积极性，提高农产品的生产效率。1.2.2国内发展现状我国是传统的农业社会，在农业上的自动化技术发展还不全面，随着社会的发展，我国也在开始推进农业灌溉自动化。1985年，在福建省龙西县安装并安装了世界上最先进的微型洒水系统，极大地推动了中国微型洒水设备和技术的发展。到1991年，中国的小灌区面积已超过20,000公顷，在最近的20年中，从设备开发和经验上为中国小灌区的进一步发展奠定了基础。近年来，地方政府根据国家利益和实际需要积极发展节水灌溉，微灌在中国已进入快速发展阶段。尽管在过去十年中中国的农业和灌溉技术发展迅速，但是环境管理的总体水平仍然很低，并且自动灌溉和肥料管理技术的发展目前仅限于启动和吸收阶段。目前，中国的自动灌溉系统与发达国家之间的差距如下。1.无法对营养液进行自动混合控制。食物溶液的混合物保留在肥料中，完成液态肥料和水的混合并通过管道网络到达收获的周围阶段。2.自动灌溉控制系统，除引进了许多第三方设备外，中国还没有模压件，用于生产的设备基本上都是用于手动阀门操作的设备。3.灌溉仅限于一个因素，而其他环境因素则无法实现一般控制。4.无法实施专家灌溉系统。灌溉管理首先取决于人们的经验，而高技能国家之间仍然存在差距。简而言之，在现代灌溉技术的发展中，中国仍然落后于国外。根据中国现代灌溉的现状，必须解决许多重要的技术问题，特别是自动控制系统。这些技术在中国仍处于研发阶段，无法满足灌溉需求。1.3目的和意义1.3.1研究目的农业是人类社会最古老的产业，是各个部门的基础，也是人类赖以生存的最重要产业。农业的基本方法是科学，技术和教育。从传统农业到现代农业的转变，从粗耕到精耕的转变需要农业科学技术的重大发展和农业技术的新革命。与工业和交通运输等行业相比，农业仍然相对较慢，农业灌溉技术也非常缓慢。灌溉系统自动化程度低是限制中国有效农业发展的主要原因。传统的灌溉模式非常低，这基本上是一个很大的手动操作。即使在操作过程中也无法有效地控制一定量。自动灌溉控制技术可以帮助农民解决灌溉效率低，灌溉难度大等问题，同时由于自动灌溉技术可以有效的对农作物进行全面灌溉，可以提高农作物的产量和质量。本次研究也是通过PLC控制器作为控制核心，解决农业自动灌溉问题，帮助农民更好提高效率。1.3.2研究意义通过研究农作物的自动灌溉系统，可以有效对农作物进行监控和管理，农作物的生长环境对农作物的生长是至关重要的。通过自动灌溉系统可以很好根据农作物的生长环境对农作物的生长条件进行调整。同时对于目前我国开始进行农业改革，采取大面积种植，采用自动灌溉系统可以有效的减少工作人员的工作量，提高工作效率，自动灌溉系统采用的是传感器和电机，电磁阀等精确仪器，对农作物的生长环境判断更准确，能够更好调整农作物的土壤湿度，温度等，能够更好地提高农作物的产量，节约水资源。第2章系统总体设计方案2.1系统基本结构如图2.1所示整个系统的输出端由温度传感器，液位传感器以及湿度传感器，电动机和电磁阀，控制端由S7-1200系列PLC来完成，组态界面由TP700触摸屏来完成。触摸屏作为整个系统的上位机，对整个系统的状态反馈和操作都在组态界面中。PLC作为控制核心，完成整个系统的控制。图2.1系统基本结构图2.2具体控制方案按下启动按钮，当水位处于最低点时，水位报警灯亮，通过下液位传感器检测到信号并把信号传递给PLC，PLC控制接触器启动一号电动机并打开一号电磁阀，开始注水10分钟，当水位处于最高点时，水位报警灯亮，通过上液位传感器检测到信号并把信号传递给PLC，PLC控制接触器启动二号电动机并打开二号电磁阀，开始放水4分钟，当温度过高时，温度报警灯亮，通过温度传感器检测并将信号传递给PLC，PLC控制接触器启动一号电动机并打开一号电磁阀，开始注水5分钟，当温度过低时，温度报警灯亮，通过温度传感器检测并将信号传递给PLC，PLC控制接触器启动二号电动机并打开二号电磁阀，开始放水2分钟，通过湿度传感器检测并将信号传递给PLC，当湿度过低时，湿度报警灯亮，通过温度传感器检测并将信号传递给PLC，PLC控制接触器启动二号电动机并打开二号电磁阀，开始放水2分钟，当湿度过低时，湿度报警灯亮，PLC控制接触器启动一号电动机并打开一号电磁阀，开始注水4分钟。图2.2结构原理图基本内容：1．设计对作物需水信息进行实时采集、监测与控制的硬件设备；

2．设计合理实用的作物需水信息控制方法；

3．作物需水信息控制方法的软件设计与实现；

4．对作物进行合理灌溉.第3章系统硬件设计3.1PLC的选型3.1.1PLC机型的选择对PLC的选择需要考虑多方面的因素，系统的功能需求，通信需求和稳定需求等都是选择PLC的关键点，在满足系统的基本要求外还需要考虑系统的成本问题，选择PLC型号时，请注意以下几点：1）合理的结构：PLC基础结构主要有两种类型：集成类型和标准类型。集成PLC中每个I/O点的平均价格低于标准价格。尺寸相对较小，通常用于具有固定系统操作的小型控制系统。标准的PLC功能灵活方便。如果I/O点数不足，则仅应添加I/O单元。已经开发出许多实用的单元，单元的选择范围很广，单元的维护既方便又容易，并且制造商提供维护服务。该模型通常用于更复杂的控制系统中。2）安装方式选择：PLC的安装方式可以分成集成形式和分布形式，按照不同需求进行安装。分布式网络集中安装不需要任何设备体系结构即可进行远程I/O操作。该系统具有较强的响应能力和较低的安装成本。远程I/O类型适用于安装大型系统。系统组件可以广泛使用。现场控制器是为短距离通信系统而安装的，但是需要附加的驱动程序和I/O性能。分布式多网络应用程序分别应用于多种设备技术。在需要连接的已连接系统中，此模式要求使用Connect连接每个组件设备。3）功能要求：对于不同的系统由不同的功能要求，对于一些小型的系统只需要执行开关动作时，可以选择一些小型的PLC即可满足系统控制要求。对于开关成本高且模拟控制量低的系统，可以使用中等到较高的PLC。中端PLC价格昂贵，通常用于大型过程控制和分布式控制系统中。3.1.2PLC容量的选择PLC功能的选择包括I/O点和用户存储容量选择。1）在分析了ECU之后，除了要控制输入和输出信号的实际需求外，还应使用10％到15％的裕量来确定常规同步连接所需的I/O点数。入口点数不应超过总入口点数的60％。PLC输出点可以分为不同的类型：释放点，组。2）选择存储容量：无法准确计算存储容量。在计算原始数据时，必须留有很多余地。在系统中仅控制转换量，输入点总数*10字/点+输出点总数*5字/点，计数器/计时器（3-5）字/近似值。如果需要计算处理，则估计约为5-10个字/集。对于模拟控制系统，每个接口可以估计超过200个字。最后，根据上述估算，容量通常会增加50％至100％。PLC的型号有很多种，对于合理选择PLC是非常重要的，对于系统的性能也是非常关键的，本次毕业设计使用的PLC型号是西门子的S7-1200系列，编程简单，运行稳定，可以满足本系统的控制要求，S7-1200系列PLC可以根据不同系统的控制要求进行相应的输入输出扩展，对于一些输出点较多的系统可以扩展输出模块，对于一些输入点较多的系统可以扩展输入模块。3.2电动机启动方式电机就是不同能量之间的转换设备，本设计中需要电动机来驱动推杆。电动机的选择对一个系统的稳定运行是非常重要的，选择不当就会对整个系统造成影响。需要考虑电机的功率，电压等因素，同时也要考虑环境的因素，是否潮湿，高温的环境对于电机的运行也是非常关键的。对于不同的电机，需要了解以下内容：（1）基本设计。（2）工作原理；（3）指示速度和扭矩的机械性能。（4）启动，速度控制，基本系统原理和基本行为。（5）如何在应用程序中正确使用它。三相异步电动机的两个主要组成部分是定子（集成部分）和转子（转子）。图3.1电机外部结构图为了减少启动泵时对网络的影响，泵将在Y-Δ的开始处运行。对于笼中连接了普通硬绕组的异步电动机，在启动完成并连接到三角形后首次连接定子绕组时，星形可以降低启动电流和功率，这可以减少对电网的影响。此开始方法称为增量-增量融化的结束，或简称为增量-星型（Y的起点）的开始。当启动星形三角形时，启动电流仅为原始电流的1/3，该电流直接通过三角形连接启动。如果启动电流为6-7，即直接启动，则启动星三角时的启动电流仅为2-3倍。这意味着从星形三角形启动时，扭矩会通过三角形连接减小到原始直接启动的1/3。适用于很少或没有负载的启动应用。与其他印刷启动器相比，该结构更简单，更便宜。另外，三角星启动方法的优点在于，发动机可以在低负荷下星形运行。此时，指定的扭矩可以适应负载。这样可以提高发动机效率并节省能源。3.3温度、湿度传感器的选型3.3.1温度传感器的选择本次选择的温度传感器是DS18B20型，所选择的传感器有8个引脚，图3.2显示了DS18B20的格式和引脚排列。图3.2DS18B20的外形及管脚排列图图3.3DS18B20内部功能模块GND是电源的接地线，DQ是数据信号的输入/输出端口，数据信号通过低电阻连接到PLC。VDD是3引脚外部电源输入。O至5.5V内部功能单元DS18B20如图2.5所示。通过减少该误差，倾斜聚合器功能可以校正和校正温度测量过程中的误差，并校正计数器中的预定义值。插入仪表1.高温系统振荡器的晶体振荡频率随温度变化很大，并且所产生的脉冲信号用作来自计数器2的输入信号。预设1的参考值和温度为-55°C。低温系数振荡器通过减去计数器1来计算石英振荡器的脉冲信号。通过减小到0，温度记录数据的值增加1，并且预设计数器值1和脉冲信号由温度系数低的石英振荡器重新加载。在计算出减法1之后，将执行循环，直到计数器2中的数据降为0，并且温度记录值的累加停止。此时，温度记录值是现场测量的温度。DS18B20协议结构的结构始终至少为5位1。TM为测试模式位，它将DS18B20置于回放或测试模式。设置出厂设置是为了使用户不要更改它。精度由R1和R0设置。图3.4DS18B20的测温原理框图3.3.2湿度传感器的选择有很多测量湿度的方法，湿度传感器的工作原理是由从环境吸收的嵌入材料引起的材料形态结构变化。湿度。最普遍地，使用电容传感器，电阻和湿度传感器，其基于吸收水分后内部材料的绝缘常数，电阻和体积的变化来测量湿度。HS1100（上部触点）/HS1101（横向触点）湿度传感器的特性及其应用如下所述。1.主要特性（1）安全性好，适应性强，可以满足不同环境的要求；（2）体积较小，可以安装在任何设备中；（3）精度高，测量准确；（4）信号输入速度快；2.工作原理传感器HS1100/HS1101-理想的高容量单元，可根据湿度变化而改变功率。因此，通常的做法是用反向电压替换连接到电路振荡555的防潮电容器中的电容值，以便轻松评估计算机信号频率。湿度传感器HS1100/HS1101在不同的相对湿度下具有不同的功率值。改变电容值以改变电路的输出频率。由于输出频率成反比，因此低频振荡会降低到相对湿度。表3.1给出了输出频率的典型值。表3.1典型频率值（参考点：25℃，相对湿度：50%，输出频率：6728KHZ)图2.8给出了HS1101的典型输出振荡器555。内置计时器555连接到电阻器R4和R2，电容器对湿度敏感C。为C形成充电电路，并将引脚2和6连接到滑块。比较是典型的多波振动器。此外，R3是保护电阻，可防止输出短路，R1用于补偿温度系数。图3.5HS1101典型555应用电路3.4液位传感器液位传感器的作用是检测水位的高低，液位传感器也是一种压力传感器。通过检测水的压力，将压力信号转换为电信号传输给PLC。水的压力和水位也是成正比的，通过压力信号可以转换为水位信号。本系统采用的是静压液位传感器，将农作物生长环境在中的水位传输到PLC中，通过PLC中的模拟量输入模块将液位传感器的模拟信号转换为数字信号。图3.6静压式液位传感器静压测量原理：如果液位变送器在要测试的指定流体深度内，则传感器中液位压力的公式为：Ρ=ρ.g.H+PoP：液位压力变送器ρ：液体密度的测量G：局部重力加速度Bo：流体压力H：变送器到液体的深度压力传感器:液位深度可以通过测量压力P来获得。特点：丰满度和零的良好稳定性和长期稳定性每年可以达到0.1％。在0-70°C的补偿温度范围内，对于完全允许的工作温度范围，温度偏差小于0.1％FS，小于0.3％FS。主要技术参数：工艺：硅陶瓷扩散电容器，蓝宝石电容器选择。分体式集成选项，范围：0-0.5-200m，输出：4-20mA（两线制）电源：7.5-36VDC推荐的24VDCCBM-2100/CBM-2700是可靠的传感器腐蚀带有用于测量干净水，卫生设施和盐水的陶瓷仪表。GY500细分为扩散的硅芯，具有316不锈钢结构的液位变送器，并且外壳是独立且防爆的。进水表主要适用于河流，地下水位，水库，水塔和集装箱。液位测量和控制。该电路采用信号分离增益，抗干扰设计（强抗干扰功能，防雷保护），过压保护，限流保护，抗冲击和抗腐蚀设计。主要技术参数：B]测量介质：水，油等。流体压力类型：压力表，绝对压力（不需要标准压力表）。B）范围：0-300m平均范围可选整体精度：0.1％FS输出信号：4-20mA（电缆类型），0-5V，1-5V，0-10V（电缆类型3）电源：12-36VDC平均温度：-30〜60°C。投入分体式液位变送器⊙选用美国进口的高精度、隔离式敏感组件，性能可靠⊙表压或绝压测量⊙量程宽：1mH2O～200mH2O⊙输出：4～20mA或0～5V⊙完备的电路功能，调校方便3.5系统I/0分配表本系统的输入有液位传感器，温度传感器和湿度传感器三个构成，三个输入都为模拟量输入，输出由三个报警灯和电机和电磁阀构成，输出都是数字量输出。具体的I/O分配表如下表3.2所示。表3.2PLCI/O分配表IW64液位传感器Q0.0液位报警灯IW66温度传感器Q0.1液位一号电机IW68湿度传感器Q0.2液位一号电磁阀Q12.1湿度二号电机Q0.3温度报警灯Q12.2湿度二号电磁阀Q0.4液位二号电机Q12.3湿度一号电机Q0.5液位二号电磁阀Q2.4湿度一号电磁阀Q0.6湿度报警灯Q0.7温度一号电机Q1.0温度一号电磁阀Q1.1温度二号电机Q12.0温度二号电磁阀3.6PLC硬件接线图在硬件接线上按照下图3.7进行接线，电机，报警灯和电磁阀输出通过继电器输出，安全性更好。对于PLC接线需要按照要求接线，不可多线交叉，正负极反接等不正确接线方式。PLC电源需要220V交流电，对于输出模块需要24V直流电供电。图3.7PLC接线图第4章系统的软件设计4.1TIAPortal软件对系统开发需要对控制程序和组态界面进行开发，通常程序开发和组态界面开发需要两个不同的软件，TIAPortal软件是西门子公司的一个集成开发平台，将控制程序的开发和组态界面的设计集成在一起。同时可以进行系统仿真，将程序和组态界面连接起来进行仿真，能更好地模拟出真实效果，检测系统的正确性和稳定性。TIAPortal是对西门子公司针对PLC的一款编程软件，平台和标准自动化自动化工具的重新定义。TIAPortal是完全集成的自动化软件。这是业内第一个将设计和设计项目环境集成在一起的自动化程序，可以应用于大多数自动化任务。与传统方法相比，多个软件包的集成需要很长时间。TIAGateway是工业自动化的未来方向，它将大大减少时间和成本。TIA网关由两部分组成：Step7和WinCC。步骤7：集成的Step7软件可以对最新版本的S7-1500和S7-1200进行编程，并且可以对S7-300/400进行两种版本的编程：SIMATICSTEP7Basic和SIMATICSTEP7Professional。是不同的。基本版本仅适用于新的S7-1200。专业版本是S7-1200/1500和S7-300/400。特别是在指向模式下，以前的STEP7编程方法略有不同。WINCC：集成的WINCC具有灵活的WinCC_f和WINCC功能。这意味着该程序可以对触摸屏和顶级控件进行编程。它在许多版本中也可用，例如WinCCBasic，WinCCComfort，WinCCAdvanced和WinCCProfessional。这些版本的功能从简单到复杂，从低到高。例如，WinCCBasic实质上是组态小型板，而WinCCProfessional可以使用WinCCRuntimeAdvanced，WinCCRuntimeProfessional或PCSCADA系统。它可以满足不同应用项目的需求。4.2系统流程设计图4.1系统流程图系统由三个传感器作为输入，温度传感器，液位传感器和湿度传感器。根据温度，液位和湿度来对两个电机和两个电磁阀进行控制，对农田进行注水和排水。4.3程序设计图4.2启动停止程序此程序为系统的启动程序，M0.0常开触点闭合，M0.2得电同时自锁，系统启动运行。当M0.1常闭触点断开，M0.2失电，系统停止运行。图4.3液位检测程序此程序为系统的液位检测程序，通过液位传感器输入的模拟量信号转换为对应的数字信号，与系统设置的液位值相比较。当实际液位小于所设定的液位值时，M0.3得电，液位报警灯亮起；M0.4得电，一号电机启动；M0.5得电，一号电磁阀动作开启。通过定时器定时10min,10min后电磁阀关闭。图4.4温度检测程序此程序为系统的温度检测程序，通过温度传感器输入的模拟量信号转换为对应的数字信号，与系统设置的温度值相比较，输入点为IW66。当实际温度小于所设定的温度值时，M1.0得电，温度报警灯亮起；M1.1得电，一号电机启动；同时定时器T3启动，M1.2得电，一号电磁阀动作开启。通过定时器定时5min,5min后T3常闭触点断开，一号电磁阀关闭。图4.5湿度检测程序此程序为系统的湿度检测程序，通过湿度传感器输入的模拟量信号转换为对应的数字信号，与系统设置的湿度值相比较。当实际湿度小于所设定的湿度值时，M1.7得电，湿度报警灯亮起；M2.0得电，二号电机启动；同时定时器T5启动，M2.1得电，二号电磁阀动作开启。通过定时器定时15min,15min后T5常闭触点断开，二号电磁阀关闭。图4.6液位报警程序此程序为液位报警程序，前述程序中的报警输出保存在位存储器中，实际报警输出是通过PLC的输出点输出，液位报警输出通过Q0.0来输出报警信号，当液位不在正常范围内，液位报警输出。图4.7电机启动程序此程序为电机启动程序，如报警程序，通过位存储器来保存电机的输出结果，通过Q0.1来输出电机启动信号。当M0.4,M1.1和M2.3得电，Q0.1得电。图4.8温度和湿度程序此程序为温度和湿度报警程序，当温度和湿度到达一定值时，M1.0,M1.3得电，Q0.5得电，报警信号输出。M1.7得电，Q0.6得电，湿度报警信号输出。4.4组态界面设计组态软件是用于工业自动化的数据采集和常规监视的程序，也称为人机界面。用于数据采集和过程控制的程序。40在1940年代，大多数行业处于可管理状态，人们以经验和体力劳动来控制生产过程。自1950年代以来，许多工厂和公司的生产已实现自动化。生产过程的主要参数通常由设备显示。在1960年代，由于工业生产和电子技术的不断发展，使用了许多组合了气动和电气单元的设备来指示主要标准。计算机控制系统已应用于实现数字控制和点控制的控制器。在1970年代，计算机，应用程序和普及程度的发展实现了对整个系统或过程的集中管理。目前的组态软件有很多种类，西门子的WINCC,组态王，Kingscada等组态软件。各种组态软件有不同的特点，不同的应用环境。根据不同的需求选择不同的组态软件，满足不同系统的控制要求。目前大多组态软件的特点为：（1）读写各种类型的PLC，仪表，智能单元和面板，从工业现场收集各种信号，并监视和控制工业现场。（2）模拟实时现场工作状态和界面。（3）为了及时监控系统的运行，可以将系统的紧急工作状态及时通知有关人员。（4）对工业用地数据进行逻辑和数字运算，并将结果发送回控制系统。（5）可以记录和存储从控制系统获得的数据。（6）向运营和管理人员提供项目运营的状态，实时数据，历史数据，警报，外部数据库中的数据以及统计过程的结果。（7）可以链接和集成各种系统数据。（8）丰富的网络功能，可以满足不同的通信需求。本次毕业设计所用组态软件为WINCC，WINCC和STEP7集成在TIAPortal软件中，可以很方便的进行程序和组态界面的设计。图4.9系统启动界面图4.9为系统启动界面，在此界面显示系统的基本信息，同时在界面的右下角有进入系统按钮，通过此按钮可以进入到系统的控制界面。同时在此界面还可以设置液位，温度和湿度的上下限。图4.10系统控制界面图4.10为系统控制界面，在此界面上有系统的启动停止按钮，运行界面和监控界面的入口。点击启动按钮，PLC程序开始运行；点击停止按钮，PLC程序停止运行。在界面的右下方有运行界面和监控界面按钮，通过运行界面按钮可以进入到系统的运行界面，通过监控界面按钮可以进入到系统的监控界面。同时在右下角有返回按钮，点击返回按钮，界面返回到系统的启动界面。图4.11运行状态界面此界面为系统的运行状态界面，在此界面中可以动态显示整个系统的运行状态，在界面左上方有温度，湿度和液位的报警灯。界面的中间部分是系统模拟部分，左侧是水箱，在水箱上方通过阀门将水输送到喷口处对农作物进行注水；在界面的下方是排水装置，通过阀门将水从农田中排出，通过管道排到水箱中，从而将多余的水保存。在需要注水的时候进行补水。整个系统构成一个循环，可以节约水资源。4.5系统仿真在完成了系统的程序和组态界面设计后，需要对整个系统的正确性和稳定性进行检验，由于实验条件有限，因此采用仿真的形式对系统进行检验。本次采用的仿真软件是S7-PLCSIMV15，通过WINCC和STEP7连接在S7-PLCSIMV15中对系统进行仿真，具体的仿真步骤如下：在TIAportalV15中的项目树中启动仿真；将已经编写好的程序下载到模拟PLC中；打开S7-PLCSIMV15的界面，新建项目；在表格中添加PLC程序中的相关变量，便于仿真时监测程序运行；启动HMI界面仿真，在HMI界面中进行相关操作；检查程序是否成功运行，HMI界面中的相关状态显示是否正确；通过仿真参数表格改变系统参数，例如将温度数值设置为30000，此时温度超过设定的最大值，系统启动温度报警，同时一号电机和一号电磁阀启动，开始注水操作。将液位数值设置为45，此时液位低于设定的最小值，此时系统启动液位报警，同时二号电机和二号电磁阀启动，开始排水。将湿度数值设置为45347，此时系统的湿度高于设定的最大值，系统启动湿度报警，同时二号电机和二号电磁阀启动，系统开始排水。图4.11系统监控界面图4.12仿真参数表格结论主题基于PLC，外围设备包括温度和湿度传感器，所需的I/O电路和电磁阀。外部环境参数由相应的传感器检测，并且在执行某些逻辑操作以执行自动灌溉后打开或关闭水泵。必须给控制逻辑决策一个简单的控制策略，以防止泵反复启动和停止。系统可以在自动和手动模式之间切换。该系统提高了灌溉效率，实现了节能节水的目标，减轻了灌溉工人的工作量，改善了控制器的科学灌溉经验，减少了对农业经验的需求，并为提高效率做出了贡献。创建设计是一个长期的过程，需要持续不断且准确的修正，因为对文献的各个方面都进行了认真研究和总结。经过大量的努力，我终于完成了我的最终项目。当我编写此设计时，我得到了无数的情感和难以忘怀的好处。通过这项工作，我从中学到了很多，并将以前的知识与实际设计结合起来，展示了应用基础知识解决实际问题的能力。在本设计中，西门子S7-1200PLC用于设计用于成功进行人机监控的环境控制系统。该系统接管PLC控制，可获得响应速度较快，控制精度较高的控制系统。首先，我学习了如何访问参考资料，并且通过参考资料，我学习了更多的基础知识，加深了洞察力，并促进了设计的完成。致谢该论文是在我的导师的全身心指导下完成，从入学以来，他就一直关心我的学习，在拟定课题的时候他细心询问我所擅长的领域和感兴趣的科目，哪些科目掌握的比较好，根据我自身的学习情况拟定了适合我的课题。结合我所掌握的知识，导师给了我一些适当的建议，帮助我进行系统设计，界面开发。同时，我也感谢每位同学，在我需要帮助的时候他们都及时给予我帮助，在我毕业设计期间，他们在我遇到专业上的问题时候，他们给了我很多帮助。我也要感谢的我室友，在毕业设计期间，在我生活上他们也一直给予我关怀。最后我要感谢学校和学院给了我这样一个适合学习的