基于PLC的溫室大棚自動(dòng)化控制論文1

1、國家職業(yè)資格全國統(tǒng)一鑒定維修電工技師論文（國家職業(yè)資格二級(jí)）論文題目：基于plc的溫室大棚自動(dòng)化控制 姓 名： 史 新 杰 身份證號(hào)：準(zhǔn)考證號(hào)： 所在省市： 江蘇常州 所在單位： 江蘇所常州技師學(xué)院 基于plc的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)姓名：史新杰單位：江蘇常發(fā)農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司 摘要：植物生長講究適時(shí)、適地，也就是對(duì)生長環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度以及土壤條件的需求比較嚴(yán)格，只有給予了植物合適的生長環(huán)境，才會(huì)有理想的收獲，尤其是對(duì)人工控制生長環(huán)境的大棚植物，大棚內(nèi)的溫濕度和土壤的溫濕度監(jiān)控對(duì)植物的生長至關(guān)重要。溫濕度監(jiān)控檢測的方法很多，本文主要講述了三菱fx

2、2n-32mr系列可編程控制器（plc）為主要的控制元件的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示。plc與其他的控制器相比具有較高的抗干擾的能力和高的可靠性，并且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好。 關(guān)鍵詞：溫室大棚；plc；溫濕控制目錄第一章 系統(tǒng)概述1 1.1 課題研究背景和意義1 1.2 溫室大棚的結(jié)構(gòu)1 1.3 溫室大棚的控制要求2第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5 2.1 plc的選用5 2.2 主回路的電路設(shè)計(jì)62.3 溫濕度傳感器的選用142. 4 加熱及加濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20第三章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)22 3.1 溫室大棚系統(tǒng)的i/o分配表223.2 plc接線圖233.3 程序設(shè)計(jì)注釋24結(jié)束語28答謝詞

3、29參考文獻(xiàn)30附錄31 附錄a31 附錄b32第一章 系統(tǒng)概述1.1 課題研究的背景和意義溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最基本的工藝參數(shù)，例如機(jī)械、電子、化工、農(nóng)業(yè)等各類工作中廣泛需要對(duì)溫度、濕度的檢測與控制。本設(shè)計(jì)是基于三菱fx2n-32mr系列plc為主要控制元件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可編程控制器(plc)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的一種新型的、通用的自動(dòng)控制裝置。它具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便，易于編程及適應(yīng)惡劣環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來的工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等方面應(yīng)用越來越廣，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。plc的最終目標(biāo)是

4、用于實(shí)踐，提高生產(chǎn)力。如今，應(yīng)用plc已經(jīng)成為世界潮流，plc將在我國得到更全面的推廣運(yùn)用。本文主要介紹了對(duì)溫室大棚的溫濕度進(jìn)行檢測和顯示的設(shè)計(jì)方法。1.2溫室大棚的結(jié)構(gòu)1本次課題中的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖如下圖1-1所示圖1-1溫室大棚的實(shí)物圖2.溫度傳感器、濕度傳感器、儀表溫度、濕度是植物生長最重要的條件，保證植物正常生長需的適宜溫度、濕度，達(dá)到最高的產(chǎn)量。在植物生長的過程中，儀表對(duì)大棚內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)定、調(diào)節(jié)。3.電機(jī)在整套系統(tǒng)中，用了五臺(tái)電機(jī)，在系統(tǒng)中起到很重要的作用。為大風(fēng)電機(jī)、風(fēng)冷電機(jī)、風(fēng)門電機(jī)、噴灌電機(jī)、加熱風(fēng)機(jī)。 （1）大風(fēng)電機(jī)它在整個(gè)植物生長過程中時(shí)刻不停的工作，主要作用是將大

5、棚內(nèi)的空氣形成對(duì)流，為每一個(gè)植物提供適宜的溫度和濕度。（2）風(fēng)冷電機(jī)風(fēng)冷電機(jī)主要作用是當(dāng)溫度過高時(shí)進(jìn)行散熱降溫的作用，來保證植物的正常溫度下生長。（3）風(fēng)門電機(jī)風(fēng)門電機(jī)主要作用是為植物提供新鮮的空氣，來控制大棚內(nèi)的適宜的溫度和濕度。（4）加濕電機(jī)加濕電機(jī)是為植物正常生長提供適宜濕度的關(guān)鍵部分，提高植物成活率。（5）加熱風(fēng)機(jī)在植物生長的過程中，對(duì)大棚內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，達(dá)到植物所需的溫度，大棚中使用圓翼型熱鍍鋅散熱器進(jìn)行加熱的。1.3溫室大棚的電氣控制要求1對(duì)大棚內(nèi)的溫度與濕度進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)不同的植物生長所需的最適溫度也不同，如：蒜黃生長所需的最適溫度圖1-2植 物生長周期 溫 度（度） 蒜 黃2

6、0天 2025圖1-2蒜黃最適生長溫度系統(tǒng)中通過一個(gè)溫度傳感器來控制溫度，同時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。濕度傳感器在系統(tǒng)中控制大棚內(nèi)的濕度，通過濕度傳感器設(shè)定的值與當(dāng)前大棚內(nèi)的值進(jìn)行比較，來控制風(fēng)門電機(jī)的開啟來使箱內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。2.在此系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制要求。（1）在系統(tǒng)中可手動(dòng)控制可以手動(dòng)控制加濕電機(jī)、風(fēng)門電機(jī)的啟動(dòng)和停止（2）自動(dòng)控制溫室大棚的流程是，在在撥種完成后，按下啟動(dòng)按鈕打開大風(fēng)電機(jī)（在此通過變頻器來控制大風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速），為了不要讓大風(fēng)電機(jī)一直處于最好速度運(yùn)行，通過變頻器來調(diào)速。當(dāng)剛開始啟動(dòng)大風(fēng)電機(jī)時(shí)以最高速度來運(yùn)行，使大棚內(nèi)的濕度和溫度快速攪拌均勻，來達(dá)到我們設(shè)定的溫度和

7、濕度。當(dāng)溫度和濕度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，大風(fēng)電機(jī)以低速運(yùn)行，在后面每三個(gè)小時(shí)換氣中大風(fēng)電機(jī)以中速運(yùn)行。在按下啟動(dòng)按鈕后，加濕電機(jī)啟動(dòng)，加熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱。當(dāng)濕度濕度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，加濕電機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)濕度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，加濕電機(jī)停轉(zhuǎn)，啟動(dòng)風(fēng)門電機(jī)通風(fēng)散濕，使?jié)穸冗_(dá)到預(yù)設(shè)值。當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，加熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，加熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，啟動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)散熱，使溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值。為了給大棚內(nèi)的植物植物提供新鮮的空氣，風(fēng)門電機(jī)每三個(gè)小時(shí)啟動(dòng)一次，進(jìn)行通風(fēng)。（3）線路簡單，工作穩(wěn)定可靠。（4）當(dāng)在改變工藝流程時(shí)，便于線路的改造。（5）便于檢修與調(diào)試。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 plc的選用1plc控制的優(yōu)點(diǎn)可編程控制器

8、作為一種通用的自動(dòng)控制設(shè)備，它在控制系統(tǒng)中具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）可靠性高：plc平均無故障時(shí)間可達(dá)幾十萬小時(shí)，也就是說一臺(tái)plc連續(xù)運(yùn)行30多年不出故障，可靠性非常好。（2）更改線路容易：plc只需要對(duì)內(nèi)部梯形圖更改，對(duì)外部接線更改要求不多。所以，它更改線路就比普通電氣線路容易很多。（3）對(duì)環(huán)境要求低：它對(duì)濕度、溫度要求不高，抗震抗沖擊性能好，對(duì)電源電壓要求也不高。（4）與其他裝配連接方便：可編程控制器與其他裝配的連接基本上是直接的。（5）抗干擾能力強(qiáng)：很強(qiáng)的抗電磁干擾能力。2.plc的選型隨著plc制造技術(shù)的不斷發(fā)展，plc產(chǎn)品的種類、型號(hào)越來越多，他們的功能、價(jià)格、使用條件各不相同。由

9、于本次課題的控制任務(wù)中對(duì)plc功能的要求不是很高，又因?yàn)閮r(jià)格便宜，調(diào)試和故障查找非常方便，而且與同類產(chǎn)品相比它質(zhì)量好、運(yùn)行穩(wěn)定、可擴(kuò)展性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、售后服務(wù)優(yōu)良。因此本課題采用三菱公司生產(chǎn)的plc。fx2n型plc是日本三菱公司生產(chǎn)的一種小型的plc，但是其許多功能能達(dá)到大、中型plc的水平，而價(jià)格卻比大、中型的plc低很多，因此它一經(jīng)推出就受到了廣泛的關(guān)注。特別是fx2n系列plc，在本系統(tǒng)中共用到了14個(gè)輸入，9個(gè)輸出，其中四個(gè)輸出傳給變頻器，兩個(gè)輸入給溫度傳感器，兩個(gè)輸入給濕度傳感器。輸入輸出如下表2-1所示。表2-1plc輸入輸出點(diǎn)數(shù)輸入輸出手動(dòng)/自動(dòng)按鈕：sa大風(fēng)電機(jī)運(yùn)行：km

10、1大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)：sb1加濕電機(jī)運(yùn)行：km2開始啟動(dòng)按鈕：sb2風(fēng)門電機(jī)運(yùn)行：km3加濕電機(jī)啟動(dòng)：sb3加熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行：km4風(fēng)門電機(jī)啟動(dòng)：sb4風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行：km5風(fēng)冷電機(jī)啟動(dòng)：sb5溫度指示燈：hl1加熱風(fēng)機(jī)加熱：sb6濕度指示燈：hl2暫停按鈕：sb7暫停警鈴：ha1停止按鈕：sb10變頻器異常警鈴：ha2溫度傳感器輸出：t1t2濕度傳感器輸出：t3t4變頻器異常輸入：ac由于在本溫室大棚電氣控制系統(tǒng)中輸入輸出不需要太多，綜合性價(jià)比的考慮，我選擇了三菱px2n-32mr型的plc。3.三菱fx2n-32mr的參數(shù)型號(hào)：fx2n-32mr電源：ac85-264v頻率：50/60hz功率：21w

11、輸入點(diǎn)數(shù)：16輸出點(diǎn)數(shù)：162.2 主回路的電路設(shè)計(jì)1大風(fēng)電機(jī)主回路設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，大風(fēng)電機(jī)是整個(gè)溫室大棚設(shè)備控制中最重要的部分，它在植物生長的過程中時(shí)刻不停的工作，主要是將大棚內(nèi)的空氣形成對(duì)流。為植物提供適宜的溫度和濕度。由于在植物生長的過程中我們需要對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在此通過變頻器來控制大風(fēng)電機(jī)的速度，為了不讓大風(fēng)電機(jī)一直處于最高速運(yùn)行狀態(tài)，通過變頻器來改變，當(dāng)剛開始啟動(dòng)大風(fēng)電機(jī)時(shí)以最高速來運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為1120轉(zhuǎn)/min，使大棚內(nèi)的溫度、濕度快速攪拌均勻，達(dá)到我們設(shè)定的溫度和濕度，當(dāng)溫度和濕度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，大風(fēng)電機(jī)低速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為280/min。在后面每三個(gè)小時(shí)的換氣中，大風(fēng)電機(jī)以中速

12、運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為700/min。(1)變頻器的選擇變頻器功率的選擇取決于電機(jī)功率的大小，所以選用變頻器的容量要大于等于4kw，本系統(tǒng)中選擇了fr-e540-4k三菱變頻器。下圖為三菱fr-e540-4k變頻器端子接線圖。圖2-1三菱fr-e540-4k變頻器接線端子圖在本系統(tǒng)所用到的端子為：1) l1、l2、l3：連接工頻電源，為電源輸入端。2) u、v、w：變頻器輸出，接三相鼠籠電機(jī)。3) stf：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，stf信號(hào)on時(shí)便正轉(zhuǎn)，處于off時(shí)停止。4) rh、rm、rl：信號(hào)組合，用來選擇多段速度。5) sp：信號(hào)公共輸入端子。6) run：變頻器運(yùn)行輸出端子。7) se：集電極開路輸出公共端

13、，run、fu的公共端子。 8) abc:為異常輸出端，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)變頻器停止工作。（2）控制端子圖2-2 變頻器的控制端子sd為公共端，stf控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，str控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，rl為大風(fēng)電機(jī)以280n/min運(yùn)行，rm為大風(fēng)電機(jī)以700n/min運(yùn)行，rh為大風(fēng)電機(jī)以1120n/min運(yùn)行。 (3）參數(shù)設(shè)置 由于使用的是普通的三相電機(jī)，所以對(duì)其內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置比較 簡單，大多數(shù)是默認(rèn)值，只需對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 pr.440 設(shè)置高速頻率為40hz pr.525 設(shè)置中速頻率為25hz pr.610 設(shè)置低速頻率為10hzpr.71 設(shè)置加速時(shí)間為2spr.81 設(shè)置減速時(shí)間為2spr.95

14、電子過流保護(hù)pr.710 設(shè)置適用電機(jī)為合適標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的熱特性pr.792 操作模式選擇pr.83380 電機(jī)額定電壓 pr.8450 電機(jī)額定頻率ac端為變頻器異常輸出端根據(jù)系統(tǒng)需要，m為大風(fēng)電機(jī)，電機(jī)功率為4kw，額定電流為8a。qf2保護(hù)整個(gè)主回路的作用，起到過流、過載保護(hù)。在此選用10a的空氣開關(guān)。接觸器km1的型號(hào)為cj20-10a，當(dāng)km1線圈得電時(shí)，km1主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)大風(fēng)電機(jī)運(yùn)行。電路圖如下圖2-3所示。圖2-3 大風(fēng)電機(jī)主回路電路2.風(fēng)門電機(jī)主回路設(shè)計(jì)風(fēng)門控制系統(tǒng)的主要作用是為植物生長提供新鮮空氣。當(dāng)植物光合作用的過程中不斷吸入二氧化碳，排出氧氣。為了植物能健康生長，所以間隔

15、一段時(shí)間通風(fēng)，使新鮮空氣進(jìn)入。m3為風(fēng)門電機(jī)，電機(jī)功率為1.1kw，電機(jī)的額定電流為2.5a，供電電壓為交流380v。在此系統(tǒng)中通過km3來控制風(fēng)門電機(jī)，交流接觸器km3的型號(hào)為cjt1-5a，qf4在此起到短路保護(hù)整個(gè)主回路的作用。下圖2-4為風(fēng)門電機(jī)的主回路。圖2-4風(fēng)門電機(jī)主回路電路3.風(fēng)冷電機(jī)主回路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需要，m4為冷風(fēng)機(jī)的電機(jī)，風(fēng)冷電機(jī)的功率為1.5kw，額定電流為3a。在整個(gè)植物生長的過程中，植物的呼吸可使溫度升高，溫度超過最高溫度時(shí)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。交流接觸器km4的型號(hào)為cjt1-5a，當(dāng)km4線圈得電時(shí)，km4主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行。下圖2-5為風(fēng)冷電機(jī)的主回路。圖2

16、-5風(fēng)冷電機(jī)主回路電路4.加熱風(fēng)機(jī)主回路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需要，在整個(gè)的植物生長程中溫度是非常重要的因素，本系統(tǒng)中采用的是燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)采用fzl型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)流大、風(fēng)壓高、噪音小，交流接觸器km5的型號(hào)為cjt1-5a，當(dāng)km5線圈得電時(shí)，km5主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行。下圖2-6為加熱風(fēng)機(jī)的主回路。圖2-6加熱風(fēng)機(jī)主回路電路5.加濕電機(jī)主回路設(shè)計(jì)加濕電機(jī)在系統(tǒng)中主要為植物正常生長提供適宜濕度，本系統(tǒng)中采用的是由北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓微霧加濕機(jī)，加濕主機(jī)采用高壓陶瓷柱塞泵，壓力大硬度強(qiáng)。接觸器km2的型號(hào)為cj20-10a，當(dāng)接觸器km2主觸頭閉合時(shí)，加濕電機(jī)m2運(yùn)行。下

17、圖2-7為加濕電機(jī)主回路。圖2-7加濕風(fēng)機(jī)主回路電路6.系統(tǒng)主電路總圖圖2-8系統(tǒng)主電路總圖2.3 溫濕度傳感器的選用1.溫度傳感器及儀表的選用 溫度是溫室大棚種植最重要的條件，保證植物正常生長所需的適宜溫度，才能獲得高生產(chǎn)、高收益。不同植物生長所需的溫度不同，如：蒜黃生長所需的最適溫度為2025度，我們以下就以蒜黃最適溫度來編程。溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器。本設(shè)計(jì)選擇了pt100電阻式溫度傳感器（如下圖2-9所示）。測量范圍為-200400。pt100,就是說它的阻值在0度時(shí)為100歐姆，pt100溫度傳感器，是一種以鉑(pt)作成的電阻式溫度傳感器。其外形結(jié)構(gòu)如

18、下圖2-9所示。圖 2-9 pt-100的外形結(jié)圖2-10 pt-100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（1）pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下表2-2。 表2-2 pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)：特性指標(biāo)測溫范圍-200400探頭長度:5cm/10cm15cm/20cm電阻變化:0.3851/引線接法三線式接線方式:接線叉?zhèn)鞲衅骷?pt（鉑）探頭直徑:5mm引線長度:一般2米，定制長度（專用引線）允通電流：5ma熱響應(yīng)時(shí)間：30s供電：24vdc輸出：420madpt100溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)(2) pt100溫度傳感器三根芯線的接法：pt100鉑電阻傳感器有三

19、根引線,可用a、b、c（或黑、紅、黃）來代表三根線,三根線之間有如下規(guī)律：a與b或c之間的阻值常溫下在110歐左右,b與c之間為0歐,b與c在內(nèi)部是直通的,原則上b與c沒什么區(qū)別。儀表上接傳感器的固定端子有三個(gè)：a線接在儀表上接傳感器的一個(gè)固定的端子.b和c接在儀表上的另外兩個(gè)固定端子，b和c線的位置可以互換,但都得接上。如果中間接有加長線,三條導(dǎo)線的規(guī)格和長度要相同。熱電阻的3線和4線接法：是采用2線、3線、4線，主要由使（選）用的二次儀表來決定。一般顯示儀表提供三線接法，pt100一端出一顆線，另一端出兩顆線，都接儀表，儀表內(nèi)部通過橋抵消導(dǎo)線電阻。（3） pt100溫度傳感器采用三線式接法

20、的原因：pt100溫度傳感器0時(shí)電阻值為100，電阻變化率為0.3851/。由于其電阻值小，靈敏度高，所以引線的阻值不能忽略不計(jì)，采用三線式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差，在本次設(shè)計(jì)中采用三線式接法。工作原理如下：pt100引出的三根導(dǎo)線截面積和長度均相同(即r1=r2=r3)，測量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻(rpt100)作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，將導(dǎo)線一根(r1)接到電橋的電源端，其余兩根(r2、r3)分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣兩橋臂都引入了相同阻值的引線電阻，電橋處于平衡狀態(tài)，引線線電阻的變化對(duì)測量結(jié)果沒有任何影響。三線式接法原理圖如圖2-11所示。圖

21、 2-11 三線式接法原理圖當(dāng)r1 x (rx + r1 + r3)=r2 x (rpt100 + r2 + r1) 電橋平衡時(shí)，u=0。（4）溫度顯示及控制要知道大棚里面的溫度，必須配備有相應(yīng)溫度控制儀表，這里將采用xmob智能型溫度顯示器（如下圖2-12所示），其可調(diào)節(jié)上限溫度值和下限溫度值，當(dāng)溫度大于下限位的時(shí)候，相應(yīng)輸出繼電器動(dòng)作，當(dāng)溫度高于上限位的時(shí)候，相應(yīng)輸出繼電器動(dòng)作。圖2-12 xmob智能型溫度顯示器（5）xmob主要技術(shù)參數(shù)輸出類型 繼電器輸出測量精度0.5%f.s1digit冷端補(bǔ)償誤差2測量數(shù)顯范圍-19999999工作環(huán)境 050，相度濕度85%rh電源 ac 220

22、v10% 50hz/60hz功耗 4va(6)熱電阻與儀表的接線圖圖 2-13熱電阻與儀表接線圖2. 濕度傳感器及儀表的選用在一般的情況下，蒜黃生長期間的相對(duì)濕度要求在75rh 85rh之間變化的。測量空氣的濕度有很多種方法，其原理是跟據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣中水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量，電容式、電阻式和濕漲式濕敏元件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常感器考慮到以下幾點(diǎn)：感濕性能好、靈敏度高、響應(yīng)速度快、測量范圍數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測量的。選擇集成濕度傳寬，有較好的一致性、可重復(fù)性，線性度好、濕滯小較高的穩(wěn)定性和可靠性，有較強(qiáng)的抗污染能力、使

23、用壽命長。（1）濕度傳感圖 2-14 余姚ws-01型號(hào)濕度傳感器1）ws-01型號(hào)濕度傳感器的主要參數(shù)： 濕度范圍：10%rh85%rh濕度遲滯為1.5%rh，相應(yīng)時(shí)間為5s。 測量精度：2f.s1.0個(gè)字 工作電壓：dc24v 工作環(huán)境: 2060 相濕度85%rh（2）濕度顯示及控制：要控制箱內(nèi)的濕度，我們必須配備有相應(yīng)濕度控制儀表， 在這選用了cjlc-9007系列智能液晶顯示控制儀表 （如下圖2-15所示），其可調(diào)節(jié)其濕度，當(dāng)濕度達(dá)到我們設(shè)定的濕度下限值時(shí)，輸出繼電器t3動(dòng)作。當(dāng)濕度達(dá)到我們設(shè)定的濕度上限值時(shí)，輸出繼電器t4動(dòng)作。圖2-15 cjlc-9007系列智能液晶顯示控制儀表

24、圖2-16 cjlc-9007系列智能液晶顯示控制儀表的主要參數(shù)：1） 輸入雙pt100 。2）輸出支持多種輸出控制方式，輸出多種繼電器輸出：觸點(diǎn)容量ac250v 7a（阻性負(fù)載）。 精度溫度測量精度0.5%fs1.0個(gè)字。 濕度測量精度2%fs1.0個(gè)字。4）報(bào)警繼電器輸出：觸點(diǎn)容量ac250v 7a（阻性負(fù)載）。 5）供電 交流電： 110242vac，50hz 。6）外型尺寸外型尺寸：160mm（寬）80mm（高）48mm（深）開孔尺寸：152mm76mm 。7）工作條件濕度：10%85%rh（無凝結(jié)） 禁止在腐蝕性環(huán)境下工作，禁止液體或?qū)щ婓w進(jìn)入表內(nèi)，保證通風(fēng)口處通風(fēng)良好。8）保存條件

25、溫度：-2060，避免日光直曬 。（3）濕度傳感器與儀表的接線圖圖 2-16濕度傳感器與儀表接線圖2. 4 加熱及加濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)系統(tǒng)選用北京盛芳園有限公司生產(chǎn)的kr80-100型燃油熱風(fēng)機(jī)，額定發(fā)熱量為92880kcal/h,經(jīng)計(jì)算，能滿足供熱面積600m2左右的溫室，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2-17所示圖2-17 kr80-100型燃油熱風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖設(shè)備由風(fēng)機(jī)、高效換熱器、燃燒器及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。風(fēng)機(jī)采用fzl型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，風(fēng)壓高，噪聲低，可采用風(fēng)管送風(fēng)，熱風(fēng)傳輸距離長，采暖區(qū)溫度更均勻。換熱器采用圓環(huán)柱筒型煙、空氣夾套式結(jié)構(gòu)，換熱器材料全部用不銹鋼，換熱面積大，

26、排煙溫度低，熱效率高。燃燒器采用意大利riello公司的產(chǎn)品，燃燒效率達(dá)98100，環(huán)保節(jié)能設(shè)有火焰探測裝置，燃燒完全可靠。2. 微霧加濕機(jī)選用北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司的高壓微霧加濕機(jī)，該產(chǎn)品將精濾的自來水加壓至7mpa，在通過高壓水管傳送到噴嘴，經(jīng)超微細(xì)的噴頭霧化后以310微米的微霧噴射到整個(gè)空間，使溫室達(dá)到增濕的效果，加濕器主機(jī)采用美國進(jìn)口的高壓陶瓷柱塞泵，壓力大、硬度強(qiáng)，具有效率高、省電、噪音小等特點(diǎn)，噴頭及水霧分配器無動(dòng)力易損部件，耐磨損，噴霧均勻。一臺(tái)fcb-3微霧加濕器的加濕量為60300kg/h，可滿足加濕面積在600m2左右的溫室需要。第三章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1 溫室大棚系統(tǒng)的

27、i/o分配表輸入輸出元件代號(hào)輸入繼電器作用元件代號(hào)輸出繼電器作用sax0手/自動(dòng)切換rhy0高速運(yùn)行sb1x1大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)rmy1中速運(yùn)行sb2x2開始啟動(dòng)按鈕rly2低速運(yùn)行sb3x3加濕電機(jī)啟動(dòng)stfy3電機(jī)正轉(zhuǎn)sb4x4風(fēng)門電機(jī)啟動(dòng)km1y4大風(fēng)電機(jī)運(yùn)行sb5x5風(fēng)冷電機(jī)啟動(dòng)km2y5加濕電機(jī)運(yùn)行sb6x6加熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)km3y6風(fēng)門電機(jī)運(yùn)行sb7x7暫停按鈕km4y7風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行sb10x10停止按鈕km5y10加熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行t1x11溫度上限值輸入hl1y11溫度指示燈t2x12溫度下限值輸入hl2y12濕度指示燈t3x13濕度上限值輸入ha1y13暫停警鈴t4x14濕度下限值輸入ha2

28、y14變頻器異常 警鈴acx15變頻器異常輸入3.2 plc接線圖3.3 程序設(shè)計(jì)1.暫停程序按下暫停按鈕x1一次，延時(shí)30分鐘后，警鈴響，再次按下暫停按鈕警鈴不響，系統(tǒng)繼續(xù)工作。2.手自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序手/自動(dòng)切換，正常運(yùn)行時(shí)x0為off，手動(dòng)是為on，在正常運(yùn)行時(shí)此段程序不執(zhí)行。3.大風(fēng)電機(jī)、加濕電機(jī)運(yùn)行程序按下大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)按鈕，大風(fēng)電機(jī)以40hz運(yùn)行，按下開始啟動(dòng)，當(dāng)濕度低于下限值時(shí)，加濕電機(jī)和濕度指示燈工作。當(dāng)濕度高于上限值時(shí)風(fēng)門電機(jī)工作。4. 生長周期20天定時(shí)程按下啟動(dòng)開始按鈕后，此段程序執(zhí)行20天定時(shí)程序。5. 大棚內(nèi)溫度、加熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)冷電機(jī)、大風(fēng)電機(jī)控制程序大棚內(nèi)溫度值的控制，溫度的控制、加熱風(fēng)機(jī)的控制、風(fēng)冷電機(jī)的控制、大風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。同時(shí)指示燈工作。6.大棚內(nèi)換氣程序當(dāng)按下按鈕x2后，延時(shí)三小時(shí)。（此