PLC溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告

1、污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容1（或濱州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目基于 PLC溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計系（院）自動化系年級 2010級專業(yè)電氣自動化技術(shù)班級 4班學(xué)生姓名石瑞學(xué)號1023091219指導(dǎo)教師王國明職稱助教濱州學(xué)院教務(wù)處二。一三年三月開題報告填表說明1.開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）過程規(guī)范管理的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實工作作風(fēng)的重 要手段，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作方案，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的依據(jù)。2.學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計（論文）題目后，與指導(dǎo)教師進(jìn)行充分討論協(xié)商，對題意進(jìn)行較為深入的 了解，基本確定工作過程思路，并根據(jù)課題要求查閱、收集文獻(xiàn)資料，進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)（社會調(diào)

2、查、現(xiàn) 場考察、實驗室試驗等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開題報告。3.課題的目的意義，應(yīng)說明對某一學(xué)科發(fā)展的意義以及某些理論研究所帶來的經(jīng)濟(jì)、社會效益 等。4.文獻(xiàn)綜述是開題報告的重要組成部分，是在廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料后，對與本人所承 擔(dān)課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問題進(jìn)行簡要綜述，并提出自己對一些問題的看法。5.研究的內(nèi)容，要具體寫出在哪些方面開展研究，要突出重點，實事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過 努力在規(guī)定的時間內(nèi)可以完成。6.在開始工作前，學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師幫助下確定并熟悉研究方法。7.在研究過程中如要做社會調(diào)查、實驗或在計算機(jī)上進(jìn)行工作，應(yīng)詳細(xì)說明使用的儀器設(shè)備、 耗材及使用的時間及數(shù)量。

3、8.課題分階段進(jìn)度計劃，應(yīng)按研究內(nèi)容分階段落實具體時間、地點、工作內(nèi)容和階段成果等， 以便于有計劃地開展工作。9.開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10.開題報告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進(jìn)行報告，經(jīng)系主任批準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步的研究設(shè)計）工作。一、課題的目的意義：隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)的研究越來越受到重視，特別 是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個重要組成部分，它不但可以提供反季節(jié)的 新鮮農(nóng)產(chǎn)品，而且創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益。溫室大棚中作物長勢的好壞、質(zhì)量 污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容2和產(chǎn)量的高低與溫室大棚中的溫度、濕度、土壤濕度等因素密切相關(guān)，因此對 溫室大棚的溫

4、度檢測是非常重要的一環(huán)。本課題通過對PLC可編程控制器溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與研究，能完成利用西門子PLC與PC機(jī)構(gòu)成溫室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)，PLC接收溫度傳感器傳來的實時溫度信息，自動選擇合格測 溫點作為控制依據(jù)。二、文獻(xiàn)綜述（分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、提出問題，找到研究課題的切入 點，附主要參考文獻(xiàn)，約 2000字）： 1、國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國現(xiàn)代溫室技術(shù)起步較晚，80年代以來，政府大力發(fā)展以塑料大棚、 節(jié)能日光溫室為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和緩和了蔬菜季節(jié)性短 缺矛盾。從國外引進(jìn)的溫室大部分經(jīng)營虧損，已處于停產(chǎn)狀態(tài)或僅利用其玻璃 的外殼。隨著溫室面積的不斷增加，溫室建造的國產(chǎn)化問題

5、越來越引起人們的 重視。目前，現(xiàn)代化大型溫室的骨架和覆蓋材料國產(chǎn)化已經(jīng)基本不成問題，但 其內(nèi)部的配套設(shè)施和計算機(jī)管理系統(tǒng)等現(xiàn)代化管理方法與先進(jìn)國家相比還有較 大的差距，是今后要著力解決的問題。在溫室環(huán)境自動監(jiān)控中，各環(huán)境參數(shù)分 別由各自的閉環(huán)系統(tǒng)控制，但由于這些受控參數(shù)常常相互影響，如光照增加， 室溫相應(yīng)增加，溫度的升高，又造成溫室相對濕度降低，同時各系統(tǒng)間并不完 全獨(dú)立，回路間相互耦合時可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)而失控，這里可采用模糊控制方 法，可較好地解決環(huán)境參數(shù)之間的相互影響。另外，以前在監(jiān)控系統(tǒng)的研制開 發(fā)中，主要針對環(huán)境，而很少考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的生物因素，沒有農(nóng)業(yè)專家 的合作參與，很難對系統(tǒng)

6、正確定位，其適應(yīng)性也差。所以，將農(nóng)業(yè)學(xué)科與工程 學(xué)科結(jié)合起來，對果蔬生長的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對于開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的溫 室監(jiān)控軟件系統(tǒng)是非常重要的。近年來我國的溫室控制取得了長足的進(jìn)步，首先在溫室群控制方面，進(jìn) 行了初步的探索和理論研究，其次在溫室控制中引入了人工智能和先進(jìn)的控制 算法，如專家系統(tǒng)、遺傳算法、模糊控制等理論和控制策略。當(dāng)前溫室控制系 統(tǒng)研究熱點己由簡單的DDC直接數(shù)字控制）發(fā)展到分布式控制系統(tǒng)，如 DCS分 布式控制）、FCS柔性控制）等網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)。目前，在相關(guān)行業(yè)己經(jīng)有網(wǎng) 絡(luò)化測量和控制方面的研究，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取代傳統(tǒng)孤立 的、信息閉塞的系統(tǒng)，甚至跨越以

7、太網(wǎng)或 In ternet進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實施遠(yuǎn)程控 制。雖然國內(nèi)溫室規(guī)模有限，還沒有形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，另外構(gòu)建的費(fèi)用也較高， 但從長遠(yuǎn)來看，溫室監(jiān)控系統(tǒng)分布式和網(wǎng)絡(luò)化將是一種必然的趨勢?，F(xiàn)代溫室中常見的能自動控制的調(diào)控機(jī)構(gòu)有 ：頂部通風(fēng)窗、側(cè)面通風(fēng)窗、 外遮陽簾幕、內(nèi)遮陽簾幕、軸流通風(fēng)機(jī)、降溫濕簾、人工補(bǔ)光燈、二氧化碳施 肥器、加熱設(shè)備、噴霧系統(tǒng)及熏蒸設(shè)備。控制器綜合調(diào)節(jié)各個機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)在 運(yùn)行中節(jié)約能源的同時保證室內(nèi)氣候滿足植物生長需求。使用的控制器可以有污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容3PLC基于PLC的溫室自動控制系統(tǒng)。由上位機(jī)、PLG數(shù)據(jù)采集單元及執(zhí)行機(jī) 構(gòu)組成。各傳感器對溫室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)

8、實時檢測，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后送入單片機(jī)，完成數(shù)據(jù)采集，采集的室外信號有溫度、濕度、光照、風(fēng)速、風(fēng)向、 下雨，室內(nèi)信號有溫度、濕度、C02濃度。采用PLC為核心控制器，PC機(jī)與組 態(tài)軟件作為監(jiān)控模塊，兩者通過串口進(jìn)行通信來控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，輸出信 號控制的機(jī)構(gòu)有：開窗電機(jī)、遮陽電機(jī)、通風(fēng)電機(jī)、加熱閥門、壓水泵和噴淋泵。 溫室的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為兩大類：一類是正反轉(zhuǎn)運(yùn)行電機(jī)，如開窗、拉幕等，這些 電機(jī)需要正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，必須有限位開關(guān)；另一類是開關(guān)控制設(shè)備，如風(fēng) 機(jī)、水泵等。本次設(shè)計主要討論了在溫室控制中引入 PLC技術(shù)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)的 方法,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的特點、組成、硬件設(shè)計、實時動態(tài)監(jiān)控系

9、統(tǒng)及通信問題。 分布式的控制結(jié)構(gòu)，使各子系統(tǒng)相對獨(dú)立，管理與控制功能分開，易于實現(xiàn)群控 化管理,提高了系統(tǒng)的可靠性，且易于擴(kuò)展。參考文獻(xiàn)：1鄭萍,潘世永.一種高性價比的PLC與上位機(jī)的通信實現(xiàn)J電子技術(shù) 應(yīng)用,2001,(04).2金鈺.工業(yè)控制計算機(jī)在自動化溫室控制中的應(yīng)用J工業(yè)控制計算機(jī),2000,(01).3盧秋紅,張國偉,顏國正.動態(tài)數(shù)據(jù)交換在工業(yè)自動控制組態(tài)系統(tǒng)中的 應(yīng)用J工業(yè)儀表與自動化裝置,2001,(06).4康偉,鄭正奇.Windows下實時數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)J計算機(jī)應(yīng)用研 究,2001,(03).5孫兵.工業(yè)PC與 PLC結(jié)合的在線自動檢測系統(tǒng)實現(xiàn)J制造業(yè)自動 化,2000,(

10、06).西方發(fā)達(dá)國家在現(xiàn)代溫室測控技術(shù)上起步比較早。1949年，借助于工程技術(shù)的發(fā)展，美國建成了第一個植物人工氣候室，開展了植物對自然環(huán)境的適 應(yīng)性和抗御能力的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)型的高級溫室開始應(yīng) 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠，70年代后荷蘭、日本、美國、英國、以色列等國家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動控制和管理技術(shù)不斷得以提高，在世界各地都得到了長足的發(fā)展。特別是二十世紀(jì) 70年代電子技術(shù)的迅 猛發(fā)展和微型計算機(jī)的出現(xiàn)，更使

11、溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。80年代，隨著微型計算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價格大幅度下降，以及對溫室控制 要求的提高，以微機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長足的發(fā) 展，并邁入了網(wǎng)絡(luò)化，智能化階段。污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容46蘇初旺,周叢鉅，王乃康,盤朝奉,楊華星,龔耀濤.桂西北地區(qū)沼氣溫 室(大棚)一體化結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計J森林工程,2004,(01).7楊頌，邱云超，費(fèi)敏銳.Windows環(huán)境下實現(xiàn)串行通信的3種常用方法 及比較J自動化與儀表,2000,(04)三、課題研究的內(nèi)容、方法和預(yù)期目標(biāo)：研究內(nèi)容：1、明確設(shè)計結(jié)構(gòu)，進(jìn)行設(shè)計分析。2、確定控制的系統(tǒng)方案。3、溫室大棚控制

12、系統(tǒng)的計算和元件的選擇。4、控制系統(tǒng)的效果檢驗。研究方法：本文先采用各種檢測控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對溫室數(shù)據(jù)的獲取與傳輸；在大棚 控制系統(tǒng)中，采用PLC系統(tǒng)，對其進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；使各硬件、實時動態(tài)監(jiān)控系 統(tǒng)及通信達(dá)到分布式的控制結(jié)構(gòu)，使各子系統(tǒng)相對獨(dú)立，管理與控制功能分開c預(yù)期目標(biāo)：設(shè)計出一套溫室大棚控制系統(tǒng)，它能對溫室的各個環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行實時的 檢測反饋，經(jīng)由上位機(jī)處理作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)控制各項指標(biāo)在合理的范圍 內(nèi)；保證了大棚內(nèi)植物有健康生長的環(huán)境。四、所需儀器設(shè)備、材料情況：計算機(jī)；西門子系列PLC溫濕傳感器；PLC使用手冊；機(jī)械元件序號起止日期工作內(nèi)容階段成果五、課題分階段的1201221 92012.3.3選題，查資料，研讀整理，寫 出畢業(yè)設(shè)計開題報告寫出畢業(yè)設(shè)計開題報告污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容522012.3.42012.3.17開題報告定稿，并初步確定總 體設(shè)計方案和章節(jié)初步確定總體設(shè)計 方案和早節(jié)污水處理系統(tǒng)說明書頁腳內(nèi)容6進(jìn) 度 計 戈V3 3.3.1完 并 成 完稿 本初 臨計稿 初 計 設(shè) 業(yè) 畢 成 完稿 二 成 形 禮 初 計 設(shè) 業(yè) 畢 善 完稿 二