基于plc温室大棚控制设计毕业论文
基于西门子PLC的智能温室控制系统设计
基于西门子PLC的智能温室控制系统设计摘要：随着国民经济快速增长以及人们生活水平的不断提高，传统的农业生产方式已经难以满足人们对高品质生活的需求。
传统温室大棚只提供温度控制作用，无法有效监测和调控光照、温度、土壤湿度、CO2浓度等关键温室环境因素。
为了适应现代农业的需求，智能温室大棚控制系统应运而生，其将温室大棚与信息技术相融合，利用温室的气候调控和隔离功能，实现了智能化和自动化的农业生产。
基于此，本研究探讨基于西门子PLC的智能温室控制系统的设计，以满足现代农业的需求。
关键词：西门子PLC；智能温室控制系统；系统设计引言由于温室内各种因素如温度、光照、湿度以及二氧化碳浓度的综合影响，传统方法难以保持温室系统的理想静态和动态特性，因此为了实现这一目标，必须引入PLC自动控制程序，以实现对整个温室的智能化管理。
智能温室系统是我国近年来发展起来的一项节能农业技术。
与传统的温室相比，这种智能温室系统能够更精确地监控室内环境，并具备智能化特性，从而显著降低了劳动力和材料成本，同时也大幅减少了管理和控制费用。
一、智能温室环境控制要求及总体设计方案由于作物的生长过程具有非线性和时变性等特征，加上温室内部空间广阔，周围环境因素不均匀，因此在作物生长过程中，对土壤中的水分和无机盐等物质的需求也会发生变化。
因此，为了实时监测和管理温室环境，必须对温室内的环境进行持续监控[1]。
在智能温室控制系统的设计中，本研究采用了以下总体设计：系统由上位机和下位机共同构成，上位机以计算机为核心，而下位机采用了西门子PLC。
下位机的主要任务是对温室环境进行复杂的控制，包括监控各种因素，并将其与作物需求相匹配，特别是对温度指标的科学管理。
在实际控制过程中，使用专门的传感器来检测温度、CO2浓度等不同的影响因素，这些传感器将实时数据转换为模拟信号，然后通过EM231模块将其转换为数字信号并进行临时存储。
接着，系统将这些数据与预设值进行比较，并进行复杂计算，最终生成控制信号，用于控制各部分功能设备，实现温室环境的加热、通风、冷却等操作，从而实现对温室环境的智能控制。
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文
《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着科技的不断进步，农业领域也在逐步实现智能化、自动化。
智能温室作为现代农业的重要组成部分，其监控系统的设计与实施显得尤为重要。
本文将详细介绍基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能温室监控系统，探讨其设计原理、系统架构及实际应用。
二、系统设计原理基于PLC的智能温室监控系统，主要通过PLC控制器对温室内的环境参数进行实时监测与控制。
该系统以现代传感器技术、自动控制技术、计算机技术等为基础，实现温室内温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因素的自动调节，从而提高作物的生长环境，达到提高产量和质量的目的。
三、系统架构基于PLC的智能温室监控系统主要由传感器模块、PLC控制器模块、上位机监控模块三部分组成。
1. 传感器模块：负责实时监测温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数，将监测到的数据传输给PLC控制器。
2. PLC控制器模块：作为系统的核心，负责接收传感器模块传输的数据，根据预设的逻辑对数据进行分析处理，并控制执行机构对温室环境进行调节。
3. 上位机监控模块：通过与PLC控制器进行通信，实现远程监控和控制功能。
用户可以通过上位机软件实时查看温室内的环境参数，并对PLC控制器下达控制指令。
四、系统功能1. 环境监测：实时监测温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数。
2. 自动调节：根据监测到的环境参数，自动调节温室内的环境，如开启或关闭通风口、调整遮阳帘等。
3. 远程监控：通过上位机软件，实现远程监控和控制功能，方便用户随时查看和控制温室的运行状态。
4. 数据记录与分析：记录温室内环境参数的历史数据，为用户提供数据分析和决策支持。
5. 报警功能：当环境参数超出预设范围时，系统会自动报警并采取相应措施，保障温室内作物的生长环境。
五、实际应用基于PLC的智能温室监控系统已在现代农业中得到广泛应用。
该系统能够根据作物的生长需求，自动调节温室内环境，提高作物的生长环境，从而达到提高产量和质量的目的。
基于PLC的大棚温度自动控制系统设计
清华大学毕业设计（论文）题目基于PLC的大棚温度自动控制系统设计系（院）自动化系专业电气工程与自动化班级2009级3班学生姓名学号2009022321指导教师职称副教授二〇一三年六月二十日基于PLC的大棚温度自动控制系统设计摘要大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。
该系统采用FX2N系列PLC作为下位机，PC机作为上位机，采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号，这些模拟量经PLC转化为数字信号，把转化来的数据与设定值比较，PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作，大棚温度就能实现自动控制。
这种技术不但实现了生产自动化，而且非常适合规模化生产，劳动生产率也得到了相应的提高，通过种植者对设定值的改变，可以实现对大棚内温度的自动调节。
关键词：大棚，温度控制，PLCThe Automatic Greenhouse Temperature ControlSystem Based on PLCAbstractThe system is a way to providing the best conditions to plants and promoting them growth very well ,avoiding the bad weather and effect of seasons outside the shed .This system uses FX2N series PLC as the next machine and PC as upper machine, using the Mitsubishi D-720 general frequency Manager. The sensor of temperature, humidity and light collecting scene signal, these simulation volumes are turned into digital signal by PLC, then compared with the setting value. At last, the PLC disposes of them, then contorts with wind machine, covering Yin curtain. According to the actual measured value of each sensor and the value determined in advance about greenhouse environmental factors. This system can suitable for the automation and mass production, the laboring productivity has been increasing by a wide margin through changing the target value of greenhouse environment, and we can control the greenhouse temperature automatically.Key words: greenhouse, temperature control, PLC目录第一章绪论 (1)1.1 大棚温度控制系统发展背景及现状 (1)1.2 大棚温度控制系统研究目的及意义 (2)第二章系统概述 (3)2.1 系统设计任务 (3)2.2 系统技术介绍 (3)2.2.1 传感技术 (3)2.2.2 PLC (4)2.2.3 上位机 (5)2.3 系统工作原理 (5)2.4小结 (7)第三章硬件部分设计 (8)3.1 环境调控系统 (8)3.2 传感器的选择 (10)3.3 系统硬件接线图 (12)3.3.1 系统主电路设计 (12)3.3.2 系统其他部分电路设计 (14)3.3.3 PLC部分电路设计 (15)3.4小结 (16)第四章软件设计 (17)4.1 PLC的I/O分布图 (17)4.2 系统程序 (18)4.2.1 系统温度PID调节程序 (18)4.2.2 系统主程序 (18)4.3 小结 (19)第五章结论 (20)参考文献 (21)谢辞 (22)第一章绪论1.1 大棚温度控制系统发展背景及现状如今塑料大棚、日光温室逐渐成为我国设施结构的主要结构类型。
大棚温度自动控制系统设计
温室大棚温度PLC控制系统设计摘要温室，是用来栽培植物的设施，它能改变植物的生长环境，避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响，为植物生长创造适宜的条件。
随着科学技术的迅速发展，农业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一个重要组成部分。
如何利用科学技术有效地控制温室内的各种环境因数，以提高温室大棚环境的控制效果，已成为目前我国温室业研究的重点课题之一。
这对我国温室产业的发展有着不可估量的重要意义。
本文主要介绍了基于西门子公司S7-200系列的可编程控制器（PLC）和MCGS组态软件的温室大棚温度PLC控制系统设计方案。
该研究中，将采用温度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器对温室中各项环境指标进行检测，并将测量值送入PLC中，由PLC将其与设定值进行比较，再发出相应的指令驱动执行设备来调节温室内的环境参数，从而实现温室的智能化、自动化控制。
在此基础上，采用MCGS组态软件完成了控制系统的组态设计，实现了动态演示、过程监测、数据记录、曲线显示等功能，从而实现了控制系统操作的人性化和过程的可视化，为温室大棚的发展提供了新的方向。
关键词：温室，环境，控制，可编程控制器，组态目录摘要 0第一章绪论 (1)1.1 课题概述 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 研究内容 (4)第二章 PLC概述 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 PLC控制系统设计的基本原则及步骤 (10)第三章控制系统的总体设计方案 (13)3.1 系统的设计任务 (13)3.2 系统的控制方案 (13)3.3 系统的工作原理 (14)第四章控制系统的硬件设计 (15)4.1 电气控制系统设计 (15)4.2 PLC硬件电路的设计 (19)4.3 PLC的硬件配置 (21)第五章控制系统的软件设计 (26)5.1 PLC程序设计的方法 (26)5.2 编程软件STEP 7-Micro/WIN概述 (26)5.3 控制系统的程序设计 (27)5.4 控制程序的仿真与调试 (34)第六章组态画面的设计方案 (36)6.1 组态软件概述 (36)6.2 温室大棚控制系统的组态设计 (38)结论 (45)致谢 (47)参考文献 (48)第一章绪论1.1 课题概述1.1.1 课题简介温室又称暖房，是用来栽培植物的设施。
基于PLC的现代农业大棚自动控制设计
基于PLC的现代农业大棚自动控制设计摘要：现代农业技术的不断更新换代，使得农业生产由传统种植、养殖慢慢转变为自动化大棚种植、养殖。
本文以PLC技术为基础，介绍了一种自动控制系统的设计，该系统可以实现大棚内环境的自动调节、作物生长监控，有效提高农作物产量和质量。
关键词：PLC、现代农业、大棚、自动控制、环境调节、作物生长监控。
一、引言现代农业技术的发展，已经推动了农业生产的快速发展，为了提高农业生产效率，节约人力资源，并增强农作物保护能力，在大棚内投入了前所未有的自动化技术。
目前，大棚种植、养殖业已经成为现代农业生产的一个重要组成部分。
在自动控制方面，PLC作为一种广泛应用的控制技术，已经成功应用于农业大棚的自动控制系统中。
二、PLC技术基础PLC（Programmable Logic Controller）是一种常用的可编程控制器，主要应用于工业自动化领域。
它是一种专门的计算机，具有较强的控制能力，可以根据程序对输入进行判断，从而对输出进行控制。
PLC的硬件主要由CPU、IO、电源、通信等部分组成，软件主要由程序编辑器、编译器、调试器和执行器等组成。
三、大棚自动控制系统设计本文基于PLC技术，设计了一套大棚自动控制系统，主要功能包括环境调节、作物生长监控和安全保护等。
（一）环境调节大棚内环境的温度、湿度、光照等因素，对于农作物的生长十分重要。
系统设定一定的温度、湿度、光强阈值，测量大棚内的环境数据，当环境数据达到设定值时，系统会启动相应的设备，如加热器、通风机、喷水器等，进行环境的自动调节。
（二）作物生长监控从作物的萌芽到成熟，需要不断采集和分析作物生长环境的数据，以便实现对农作物的精准管理。
大棚内安装一系列的传感器，测量大棚内温度、湿度、CO2浓度、土壤水分含量等指标，并通过PLC控制系统将数据实时传输到控制室，通过数据的分析来进行作物的生长监控并调节。
（三）安全保护在大棚内，需要对环境变化进行实时监测，并及时采取相应的安全保护措施。
基于PLC温室大棚系统设计
基于PLC 温室大棚系统设计【摘要】本文介绍的是基于PLC的温室大棚温湿度监控系统设计方案。
以草莓作物为例，根据温室大棚的总体需求，设定具体的适宜温度和湿度进行调控，设计并实现基于PLC的草莓温室大棚监控系统。
本系统通过温室大棚中辅以CO2浓度和光照强度监测的温度和湿度的实时监测来控制温室前后窗的开关，风机、供热水泵和湿帘水泵的启停，遮阳帘的收放，定时定量的喷灌从而达到温室大棚的温湿度监控。
【关键词】温室大棚PLC监控系统1 S7-200温室大棚监控控制系统的硬件设计1.1 PLC型号的选择用户选择PLC型号时应该进行综合的考虑，主要以系统的要求和财力等为主要考虑因素，因此，较为合适的PLC和合适的输入输出器件应该是有着较高性能与价格比的PLC和器件。
实时模式的情况下，西门子S7-200PLC的特点有着较快的速度、通讯功能和较高的生产力等。
模块化设计的一致性加快了低性能定制产品的创造进程以及其可扩展性的解决方案。
西门子的S7 - 200微型PLC能够成为独立的微型PLC解决方案或者和其他的控制器结合在一起使用。
1.2 主电路的设计220V交流电源经L、N接入设备。
QF1的功能是总电源开关，接通断开整台设备。
220V交流电源经过QF1断路器和FU1熔断器，给PLC和所有电机电器等设备供电[18]。
220V交流电源经过QF1断路器和FU1熔断器，再经过所有设备各自的断路器和熔断器与前窗电机、后窗电机、遮阳幕电机、环流风机、湿帘风机、湿帘水泵、供热水泵、后窗风机、钠光灯和控制柜相连进行供电。
M1是控制前窗开闭的电机，PLC控制KM1和KM2线圈是否通电，控制KM1和KM2线圈常开触点断开或者闭合，从而控制前窗的开启和关闭。
当需要开启前窗时，PLC控制KM1线圈通电，KM2线圈断电，220V交流电源经过交流电源220V输出，KM1线圈和电机线圈构成回路，启动电机转动，打开前窗。
当需要关闭前窗时，PLC控制KM2线圈通电，KM1线圈断电，220V交流电源经过交流电源220V输出，电机线圈和KM2线圈构成回路，启动电机转动，关闭前窗。
温室大棚毕业设计论文正文
第1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一个重要组成部分。
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、土壤的含水量等。
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生长。
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，科学合理地调节大棚内温度、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，对大棚的自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。
当前农业温室大棚大多是中、小规模，要在大棚内引人自动化控制系统，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单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用485接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文
《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着现代农业技术的快速发展，智能温室监控系统逐渐成为农业现代化的重要组成部分。
这种系统不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以节省能源和人力资源。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能温室监控系统以其高可靠性、灵活性和易维护性，成为了当前智能农业领域的研究热点。
本文将详细介绍基于PLC 的智能温室监控系统的设计、实现及其应用。
二、系统设计1. 硬件设计基于PLC的智能温室监控系统硬件主要包括传感器、执行器、PLC控制器、上位机等部分。
传感器负责实时监测温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境参数，执行器则根据PLC控制器的指令对温室内的环境进行调节，如调节遮阳网、加湿器、通风设备等。
上位机则是与PLC进行数据交互的人机界面，实现数据的可视化展示和操作控制。
2. 软件设计软件设计主要包括PLC控制程序的设计和上位机监控界面的设计。
PLC控制程序采用梯形图或指令表编程，实现对温室环境的实时监测和控制。
上位机监控界面则采用图形化界面设计，方便用户进行操作和查看数据。
同时，系统还具有数据存储和分析功能，为农业生产和科研提供数据支持。
三、系统实现1. 数据采集与传输传感器实时采集温室内的环境参数，通过数据线与PLC控制器进行数据传输。
PLC控制器对数据进行处理后，通过以太网或无线通信方式将数据传输至上位机监控界面。
2. 控制策略实现根据预设的控制策略，PLC控制器对执行器发出控制指令，调节温室内的环境参数。
例如，当温度过高时，PLC控制器会控制遮阳网下降，降低温度；当湿度过低时，PLC控制器会控制加湿器工作，提高湿度。
四、系统应用基于PLC的智能温室监控系统在农业领域具有广泛的应用前景。
首先，它可以提高农作物的生长速度和产量，降低生产成本。
其次，它可以实现农作物的精准管理，提高农产品的品质和安全性。
此外，该系统还可以为农业科研提供数据支持，推动农业科技的进步。
五、系统优势与展望1. 系统优势基于PLC的智能温室监控系统具有以下优势：一是高可靠性，PLC控制器具有较高的抗干扰能力和稳定性；二是灵活性，系统可根据实际需求进行定制化设计；三是易维护性，系统采用模块化设计，方便维护和升级。
《2024年基于PLC的智能温室监控系统》范文
《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着现代农业科技的快速发展，智能温室成为了现代农业生产的重要手段。
为了提高温室的种植效率和环境质量，我们需要一个可靠且高效的监控系统来对温室环境进行实时监控和控制。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能温室监控系统正是在这一背景下应运而生。
本文将详细介绍基于PLC的智能温室监控系统的设计、实现及其应用。
二、系统设计1. 硬件设计基于PLC的智能温室监控系统主要由传感器模块、PLC控制器、执行器模块以及上位机监控系统组成。
传感器模块负责实时监测温室内的温度、湿度、光照等环境参数；PLC控制器负责接收传感器数据，并根据预设的逻辑控制执行器模块进行环境调控；上位机监控系统则用于实现人机交互，对温室环境进行实时监控和远程控制。
2. 软件设计软件设计部分主要包括PLC控制程序设计和上位机监控系统软件开发。
PLC控制程序采用梯形图或指令表进行编写，实现环境参数的实时采集、数据处理、逻辑判断以及执行器控制等功能。
上位机监控系统软件则采用可视化界面，方便用户实时查看温室环境参数、控制执行器以及设置系统参数。
三、系统实现1. 传感器模块实现传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于实时监测温室内的环境参数。
这些传感器将环境参数转换为电信号，传输给PLC控制器进行处理。
2. PLC控制器实现PLC控制器接收传感器模块传输的环境参数，根据预设的逻辑判断是否需要调节温室环境。
如果需要调节，则控制执行器模块进行相应的操作。
同时，PLC控制器还将环境参数上传至上位机监控系统，以便用户实时查看。
3. 执行器模块实现执行器模块包括加热器、湿帘、遮阳网等设备，根据PLC控制器的指令进行相应的操作，调节温室环境。
4. 上位机监控系统实现上位机监控系统采用可视化界面，用户可以实时查看温室环境参数、控制执行器以及设置系统参数。
同时，上位机监控系统还具有报警功能，当环境参数超出预设范围时，系统将自动报警并提示用户进行处理。
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《基于PLC的智能温室监控系统》篇一一、引言随着现代农业科技的飞速发展，智能温室技术逐渐成为农业现代化的重要标志。
为了提高温室的作物产量与品质，并降低管理成本，我们提出并设计了一套基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能温室监控系统。
这套系统可以实现对温室环境的实时监控和精准控制，对现代农业生产具有极高的应用价值和广阔的推广前景。
二、系统架构我们的智能温室监控系统主要分为三个部分：硬件层、软件层以及PLC控制层。
硬件层主要包括传感器网络、执行机构以及数据采集设备等。
传感器网络负责实时监测温室内的温度、湿度、光照强度、CO2浓度等关键参数。
执行机构包括电动窗帘、灌溉系统等，可以根据设定的控制逻辑自动调整温室内环境。
数据采集设备用于将收集到的环境数据和作物生长数据传输到PLC控制层。
软件层主要指运行在计算机或嵌入式设备上的监控软件，它负责接收硬件层传输的数据，进行数据处理和存储，并发送控制指令到PLC控制层。
此外，监控软件还应具有用户管理、参数设置等功能。
PLC控制层则是系统的核心，负责接收监控软件的指令并驱动执行机构工作。
它具有实时响应速度快、抗干扰能力强等优点，能够保证温室内环境的稳定和作物生长的最佳条件。
三、系统功能我们的智能温室监控系统具有以下功能：1. 实时监测：通过传感器网络实时监测温室内环境参数，如温度、湿度、光照强度等。
2. 自动控制：根据设定的控制逻辑，自动调整温室内环境，如调节窗帘开合度、控制灌溉系统等。
3. 数据分析：对收集到的环境数据和作物生长数据进行处理和分析，为农业生产提供科学依据。
4. 远程监控：通过互联网实现远程监控，使管理人员能够随时随地掌握温室内情况。
5. 用户管理：实现用户权限管理和设备配置功能。
四、技术应用与优势我们的智能温室监控系统采用PLC作为核心控制器，具有以下优势：1. 实时性：PLC具有高速处理能力，能够实时响应传感器数据并驱动执行机构工作。
2. 稳定性：PLC具有良好的抗干扰能力，能够在复杂的环境中稳定工作。
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2014届 分 类 号: TP 单位代码:10452
毕业论文（设计） 基于PLC的温室大棚控制
姓 名 陈良奎
学 号 201009140304
年 级 2010
专 业 电气工程及其自动化
系 （院） 汽车学院
指导教师 刘建华
2014年04月09日 临沂大学2014届本科毕业论文（设计） 摘 要
温室已成为当今时代反季节作物培育的主要场所，随着科技的发展，温室技术已日臻成熟。同时，温室技术合理利用农业资源、保护生态环境、提高农产品产量及在国际市场竞争力的这一特性，深受广大反季节作物培育者的喜爱。如何能使温室实现全自动化控制，减少人力的参与，已成为温室技术的重要研究课题之一。随着过程控制技术、自动检测技术、通信技术的发展，将工业上较为成熟的、先进的控制方法和管理手段引入到农业的生产设施中，实施有效的温室环境控制，已成为现阶段温室技术的主要研究方向。 本文介绍了温室工作环境的控制原理，讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法,详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。分布式的控制结构,使各子系统相对独立,管理与控制功能分开,易于实现群控化管理,提高了系统的可靠性,且易于扩展。
关键词: 温室大棚;PLC;集散控制；智能控制 临沂大学2014届本科毕业论文（设计） ABSTRACT
Greenhouse has become the main place in today’s era anti-season crop cultivation. With the development of science and technology, the greenhouse becomes more and more mature. At the same time, greenhouse utilizing agricultural resources, protecting the environment, improving agricultural production and the characteristics of the competitiveness in the international market, was deeply loved by the majority of anti-season crop breeders. How to make the greenhouse fully automated control and reduce human involvement, has become an important research topic in greenhouse technology. With the development of the process control technology, automatic detection technology and the communication technology, advanced control methods and management tools introduced in the industry to agriculture production facilities, the implementation of effective control of the greenhouse environment, greenhouse technology has become a main research direction of present greenhouse technology. This paper introduces the control principle of greenhouse environment, discusses the introduction of PLC technology in the greenhouse control system of distributed control system, detailed introduces the system composition, characteristics, hardware design, real-time dynamic monitoring system and communication problems. Distributed control structure, make each subsystem are relatively independent and separate management and control function, easy to implement management, the group control, improve the reliability of the system, and easy to extend.
Key words: Greenhouse; PLC; distributed control; intelligent control 临沂大学2014届本科毕业论文（设计） 目 录
1绪论 .................................................................. 1 1.1研究背景 ........................................................... 1 1.2研究目的及意义 ..................................................... 1 1.3课题研究的主要内容 ................................................. 2 1.4 控制系统设计的初步方案 ............................................. 2 1.5系统设计的总体方案 ................................................. 3 2控制系统的硬件设施 .................................................... 4 2.1传感器系统设计 ..................................................... 4 2.2 电气控制系统的设计 ................................................. 6 2.3系统主电路设计 ..................................................... 7 2.4系统控制电路设计 ................................................... 9 3PLC控制系统的软件设计 ................................................ 10 3.1控制系统的程序设计 ................................................ 10 3.2PLC I/O地址设置 ................................................... 12 3.3控制程序设计及分析 ................................................ 13 3.4 编程软件实现 ...................................................... 18 4模糊控制算法在温室控制系统中的应用 .................................... 19 4.1引言 .............................................................. 19 4.2模糊控制系统概述 .................................................. 19 4.3多变量模糊控制器的设计 ............................................ 20 4.4输入量采样及模糊量化算法程序设计 .................................. 21 5总结与展望 ........................................................... 23 5.1总结 .............................................................. 23 5.2进一步研究方向 .................................................... 23 参 考 文 献 ......................................................... 24 致 谢 ................................................................. 25 1
1绪论 1.1研究背景 随着科技水平的迅速发展，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一个重要组成部分。在实际的农业种植中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换等有着密切的关系。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。作为实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，环境测控可通过对监测数据的分析，并结合作物生长发育规律，从而控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。在实际上生产生活中，温室大棚在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。我国现代温室技术起步较晚。目前的栽培设施中，有国家标准的装配式温室大棚仅占设施栽培面积的少部分，大多数的农村仍采用自行建造的大小棚，只能起到一定的保温作用，根本谈不上对温光水气养分等环境条件的调控，抗自然环境的能力极差。即使那些数量不多的装配式温室大棚也缺乏配套的调控设备和仪器，仅仅依靠经验和单因子定性调控，所以，我国设施栽培的智能化程度非常低。西方发达国家在现代温室测控技术上起步比较早。80年代，随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降，以及对温室控制要求的提高，以微机为核心的温室综合环境控制系统，在欧美得到了长足的发展，并迈入了网络化、智能化阶段。目前，国外现代化温室的内部设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准。 1.2研究目的及意义 改革开放以来，我国的农业生产取得了可喜的成绩，但同时，我国农业发展中存在的问题也越来越凸现出来，如果这些问题得不到解决，将成为严重制约我国农业可持续发展的瓶颈。首先是我国人口众多。其次是资源短缺。第三是我国农产品成本高，科技含量低，无法形成产业规模。要解决这些问题，根本在于实现我国农业从传统农业向以优质、高效、高产为目的的现代化农业转化。农业环境综合控制作为农作物优质、高效、高产的手段，是农业现代化的重要标志，随着社会经济的发展，以温室为代表的设施农业将成为现代农业的发展主要方向之一，成为21世纪最有活力的农业新产业。 日光温室发展到今天，已由生产各种反季节蔬菜的生产设施，发展为日光温室园艺设施，进而发展为设施农业，已成为种植业、养殖业和水产业全面发展的新兴产业。据统计，全国节能日光温室面积到2002年底已到达760万亩。随着我国现代温室产业的快速发展，在温室产业的运营中暴露出了一些问题:1）现代温室管理和种植的人才缺乏，温室种植技术落后，造成了现代温室的功能和优势不能充分发挥。2）能源消耗大，以现代温室为代表的设施农业生产企业效益低下，导致温室产业出现了滑坡的现象。3）