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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,论文题目:,基于,plc,的景观温室控制系统,工作内容的安排:,现代化温室应用先进的科学技术,采用连续的生产方式和先进的管理方式,高效、均衡地产出各种农作物,它能不受时间、地点和气候的影响,有效的改善农业生态、生产条件,促进农业资源的科学开发和合理应用,提高劳动生产率和社会经济效益。本文的总体目标是设计并实现一个自动化的温室控制系统。其工作重点包含以下几个方面:,工作内容的安排:,1.,了解、选择温室相应的一些硬件设备。,2.,分析、设计温室控制主电路及部分分电路。,3.,了解、分析环境因子对温室的影响,确定输入输出以及其点数,,I/O,分配,对,PLC,的类型进行恰当的选择。,4.,经过调查选择相应适当的传感器装置和硬件设备。,5.,学习、运用三菱,GX Developer7.08,程序编写软件进行,PLC,程序编写与仿真。,6.,学习、运用组态王,6.53,软件创建上位机组态界面,对温室环境控制进行演示。,控制模式:,以时间为基准的变温管理。根据一天中时间的变化实行变温管理,根据作物的生长需要将一天分成四个时间段,四个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。一天中四个时间段的分段方法用户可以灵活的更改,而且四个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。,不同季节的控制模式不同,只是自动控制系统启动的调节机构不相同,但不同季节的控制目的是相同的,即将环境参数调控到设定的参数附近。随着季节的变化,以及随作物生长阶段的变化,各时间段所需要的温度也是变化的,这时可通过修改设定温度值来调整温室的温度控制目标。,控制方案,:,本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的自动控制,提高设备运行的可靠性。在运行的时候可以通过按钮对这两种控制方式进行切换。,系统的硬件组成,为了实现智能温室的环境监控,本设计建立了温室环境控制参数的长时间在线计算机自动控制系统。实现了温室内温度、湿度、,C02,浓度、光照强度等参数的长期监测。并可根据智能温室温湿度的需求,对天窗、侧窗、降温湿风扇、风机、湿帘、内外遮阳网等设备自动控制。采用计算机作为上位机安装有组态王,6,53,监控软件实现温室调控设备的自动设置与监控。,为了确保系统的可靠性,温室设备的控制采用自动与手动互相切换,即在某些特殊情况下系统可以切换成手动,使用灵活方便。系统的硬件结构如下图所示:,系统硬件结构框架图:,主电路设计图:,系统的硬件组成,系统硬件主电路如图所示,其中天窗电机、侧窗电机、遮阳幕电机除功率有所不同之外,都配有限位开关,需通过电机正转、反转和停止来完成相应结构的开启与闭合,因此它们的工作主电路相似。环流风机、热风机、湿帘风机、湿帘水泵、微雾加湿机、补光灯则属于开,/,关设备。,QK,为刀开关,用于控制整个主电路的启停;,QF0,为总分断器,,QF1,QF8,为分断路器,,FU1,为熔断器,分别对主线路与各个分线路实施短路和过载保护;,FR1,FR8,为热继电器,对电机起断相和过载保护的作用。,KM1,KM13,为交流接触器的主触头,用其实现电机的正反转、停止以及风机等开,/,关设备的启停控制。,PLC,类型的选择:,由初定的输入输出点数(输入为,10,;输出为,19,)和选型规则中必须留有,10%,15%,备用量原则,最终确定为三菱,FX2N,系列中型号,FX2N-48MR(,输入点数,24,,输出点数,24),的,PLC,因此我们选择了三菱,FX2N-48RM PLC,,它具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格及强大的指令,可以近乎完美的满足温室环境控制的要求。,PLC I/O,分配:,PLC,程序设计:,(,1,)自动温度检测程序编写,程序内容如下图所示:,PLC,程序设计:,(,2,)手动收放保温帘程序编写,程序内容如下图所示:,组态设计:,本系统依然是以时间为第一原则,将一天分为四个时间段,用户可通过组态画面设定,在每个时间段,用户可按要求自行设定温度、湿度、日照、,CO2,等参数。系统控制方式主要是利用比较方式,以温度为例,当棚室内温度过高,切超过设定值的最大温差,则进行降温操作,打开天窗(因为热空气向上升)开冷热风机选择制冷模式,当温度回归设定值后,天窗关闭、冷热风机停止工作;当温度偏低,切超过设定值的最大温差,则进行升温操作,开冷热风机选择制热模式,当温度回归设定值后,停冷热风机。,各种状况的调节方式:,1.,温度高:开天窗,/,冷热风机。,2.,温度低:关闭天窗,/,冷热风机。,3.,湿度高:开排风,/,侧窗。,4.,湿度低:开加湿器。,5.,日照强:开内遮阳网,/,外遮阳网。,6.,日照低:开日光生物灯。,7.CO2,高:开排风扇,/,侧窗。,8.CO2,低:开,CO2,补充电磁阀。,9.,用户可设定时间自动控制保温帘在天冷或晚上的时候放下。,工作总结:,本文综合运用了,PLC,技术、计算机技术等完成了温室环境控制系统硬件和软件的设计,构建了一个较为完整且全面的温室控制系统。现将整个系统的工作情况做如下总结:,1,通过对温室结构、室内作物的生长特性及影响作物生长的环境因子的研究,实现了对温室小气候中主要环境因子的测量与控制。,2,利用组态软件建立图画对温室环境控制进行演示。,感谢各位老师!,
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