蔬菜大棚温湿度控制系统的PLC程序设计毕业设计.docx

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1、1.ANZHOUUNIVERSITYOFTEChology毕业设计题目蔬菜大棚温湿弹J系统的P1.C程序设计毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志刻本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名：日期：年月日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电

2、子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学11J以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位著名为.论文（设计）作者签名：口期：年月日指导教师签名：日期：年月日摘要温室大棚对现在的人们来说，是非常熟悉的一个名词，因为现在我们生活中的很多花卉、蔬菜、水果都是从温室大棚中种植出来的。如何利用自动检测与自动控制系统有效的控制好温室大捌内的各种环境因子，以提高温室大翻环境的控制精度和效果，对我国温室业的发展有着不可估量的重要意

3、义。本设计采用西门子S7-3OO系列可编程控制器来实现自动化控制的温室大棚。温度、湿度等环境因子在植物过程中起重要作用，在检测这环境因子的时候考虑到精度，反应速度，方便设备连接等问题，将采用温度传感器，湿度传感器对环境各项指标进行检测，传感器将检测的结果送入P1.C中，由P1.C将其与设定值进行比较，再发出相应的指令驱动电机、卷帘等设备运行或停止来调节室内的温度、湿度，从而达到智能化，自动化控制的目的使用step7及WineCneXibIe实现上下位连调，详细的介绍系统的特点，组成，硬件设计及软件设计等问题。关键词：蔬菜大棚；P1.C；温湿度控制AbstractGreenhouseforthe

4、peoplenowisavcr),familiarnoun,tccauscnowweliveinalotof!lowers,vegetables,fruitwhichfromgreenhouseshelterofplantingout.Howtouseautomaticdetectionandautomaticcontrolsystemofeffectivecontrolofgreenhousetrellisinside,inordertoimprovetheenvironmentalfactortrellisenvironmentcontrolprecisionofthegreenhouse

5、efleetandhasbecomethegreenhouseindustryresearchinChinaatpresent.ThiSdesignUSEStheSiemenss7-3(M)P1.Ctorealizetheautomationcontrolgreenhousetrellis.Temperature,humidityenvironmentfactorsintheprocessofplantsplaysanimportantroleindetectingtheenvironmentalfactor,whenconsideringtheaccuracy,thereactionspee

6、d,convenientdeviceconnectedbysuchissues,willthetemperatureSensonhuiniditysensorsdetecttheiulica(orsOfenvironinent,thesensorwilllestresultsbyPI.CsentPI.Ccompareitwithselling,thensendsou(thecorrespondingorder-drivenhealingelement.,thefan,ventilationwindow,fillinglightequipment,sunshadeshadeequipmentop

7、erationorstoptoadjustindoortemperature,light,humidity,soastoachievethepurposeofintelligent,automationcontrol.DiscussP1.Ccontrolsystemapplicationinplantsgreenhousecanopy.Use(heSlCP7andwinceflexibletoachievetheupperandlowersandhidetailedinlxluccsthecharacteristicsoflhcsystem,thecomposition,thehardware

8、designandsoftwaredesign.Keywords:VegetablesgrcenhouscP1.CsystemTemperatureandhumiditycontrol目录摘要AbstractI第一章绪论1.1 课题背景及研究意义1.2 国内外温室控制技术发展概况213选题的目的和意义3第二章系统的整体设计方案42.1 系统的设计任务42.2 控制系统核心部件的选择42.2.1 通讯方式简介42.2.2 温室控制系统硬件配置52.3 .控制方案62.4 .系统工作原理7第三章硬件系统的研究与设计83.1 P1.e的选型83.1.1 I/O地址分配93.1.2 接线图113.2

9、传感微的选型123.2.1 温度传感器133.2.3 空气湿度传感器143.3 电磁阀的选型153.4 低压控制器件选型153.5 生回路及控制回路的设计213.5.1 系统主电路设计213.5.2 控制回路设计233.6 就地控制箱设计25第四章、软件系统的研究与设计264.1 STEP7软件编程简介264.1.1 软件简介264.1.2 软件运行284.1.3 主要功能块简介294.2 系统流程图304.2.1 主程序流程图304.2.2 温度子程序314.2.3 湿度子程序314.2.4 故障报警了程序33第五章控制系统监控界面设计355.1 上位软件355.2 通讯连接365.3 人机

10、界面36结论39致谢40参考文献41外文翻译42附录一：程序梯形图第一章绪论1.1 课题背景及研究意义中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、上壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律,控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜

11、大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的牛.长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由了测控不及时等弊湍，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地谢节大棚内

12、温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的歪要环节。目前，随若流菜大棚的迅速蝌多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为r提高生产效率，对大棚的自动化程度耍求也越来越而.由于单片机及各种电子冷件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、小规模,要在大棚内引入自动化控制系统，改变全部人工管理的方式.就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要，设计了一套低成本的温湿度自动控制系统。该系统采用传感器技术和P1.C相结合，由上位机和下位机（都用单片机实现）构成，采用MPl网络进行通讯，实现温室大棚自动化

13、控制。中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随岩国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是湿室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要环就是对农业生产环境的些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水员等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培Fl的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含fit

14、等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的湿室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了定的标准，但是价格非常昂货，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大概温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现商效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二耙化碳的含量,使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早效、优质

15、、高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的臼动化程度要求也越来越高，由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。1.2 国内外温室控制技术发展概况温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所0它以采光枝盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫宙及提高质量、产量等为目的。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。从国内外温室控制技术的发展状况来看，温室环境控制技术大致经历三个发展阶段：（1）手动控制.这是在温室技术发展初期所采取的控制手段，其时并没有真正意义上的控制系统及执行机构。生产一线的种植者既是温室环境的传感器，又是对温室作物进行管理的执行机构，他们是温室环境控制的核心。通过对温室内外的气候状况和对作物生长状况的观测，凭借长期枳累的经验和直觉推测及判断，手动调节温室内环境。种植者采用手动控制方式，对于作物生长状况的反应是最直接、最迅速且是最有效的，它符合传统农业的生产规律。但这种控制方式的劳动生产率较低，不适合工厂化农业生产的需耍，而且对种植者的素质要求较高。(2)自动控制。这种控制系统需要种植者输入温