基于PLC的溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計開題報告

1、精品文檔鄭州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱基于PLC的溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計課題來源課題類型指導(dǎo)教師學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)一、選題背景及依據(jù)（簡述題目的技術(shù)背景和設(shè)計依據(jù)，說明選題目的、意義，列 出主要參考文獻(xiàn)）1. 溫室控制的背景隨著農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，一些問世的溫濕度監(jiān)測與控制也越來越趨強(qiáng)與自動化、智 能化的方向發(fā)展。而我國的現(xiàn)代化溫室是在引進(jìn)國外技術(shù)與自我開發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來 的。實現(xiàn)溫室的溫度智能控制，自動的調(diào)節(jié)溫度以滿足溫濕度需要，是本課題研究的重 點。以往的一些溫室都是靠溫度計監(jiān)測，人工讀取，再由人來調(diào)節(jié)溫度。這種方式不但 浪費了大量人力物力，控制的精度也很難保證。目前，我國的絕大多

2、數(shù)溫室設(shè)備都比較老舊，已經(jīng)很難跟上生產(chǎn)生活的需要。這種 溫度采集一般需要在溫室內(nèi)布置大量的測溫電纜，才能把傳感器上采集到的溫度信號送到主機(jī)上。安裝和拆卸都很繁雜，成本也比較高，同時線路上一般傳送的是模擬信號， 線路損耗又嚴(yán)重影響到測溫精度。在這種情況下，開發(fā)一種實時性高，精度高，運行可 靠、穩(wěn)定的綜合處理多點溫度測控系統(tǒng)就顯得非常有必要。2. 國內(nèi)外溫室控制技術(shù)的發(fā)展概況溫室是一種可以改變植物生長環(huán)境、為植物生長創(chuàng)造最佳條件、避免外界四季變化 和惡劣氣候?qū)ζ溆绊懙膱鏊?。它以采光覆蓋材料作為全部或部分結(jié)構(gòu)材料，可在冬季或 其他不適宜露地植物生長的季節(jié)栽培植物。溫室生產(chǎn)以達(dá)到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進(jìn)生長發(fā)育

3、， 防治病蟲害及提高質(zhì)量、產(chǎn)量等為目的。而溫室設(shè)施的關(guān)鍵技術(shù)是環(huán)境控制，該技術(shù)的 最終目標(biāo)是提高控制與作業(yè)精度。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，設(shè)施園藝工程因其涉及學(xué)科廣、科技含量高、與人民生活 密切相關(guān)，已經(jīng)越來越受到世界各國的關(guān)注與重視。這也為我國大型現(xiàn)代化溫室的發(fā)展 提供了極好的機(jī)遇，并產(chǎn)生巨大的推動作用。我國的現(xiàn)代溫室是在引進(jìn)與自我開發(fā)并進(jìn) 的過程中發(fā)展起來的。國外對溫室環(huán)境的控制技術(shù)研究比較早，始于20世紀(jì)70年代 先是采用模擬式的組合儀表，采集現(xiàn)場信息并進(jìn)行指示、記錄和控制。80年代代末開始 出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前正開發(fā)和研制計算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制 系統(tǒng)?，F(xiàn)在世界各國的溫

4、室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正向著 完全自動化無人化的方向發(fā)展。目前，一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)已經(jīng)研制并實現(xiàn)計算機(jī)自動化控制的現(xiàn)代高科技 溫室，并形成了令人驚險的植物工廠。而我國的溫室系統(tǒng)屬于半開放系統(tǒng)，溫室內(nèi)環(huán)境 控制水平較低，仍靠人工根據(jù)經(jīng)驗來管理。而且，國內(nèi)的控制系統(tǒng)主要用于單因子控制， 因而設(shè)施現(xiàn)代化水平低，對溫室環(huán)境的調(diào)控能力差，產(chǎn)品的質(zhì)量難以得到保證。正是這 些塑料大棚和日光溫室對于解決城鄉(xiāng)人民的蔬菜供應(yīng)發(fā)揮著主力軍的作用。3. 溫室控制系統(tǒng)研制與開發(fā)的意義溫室是植物栽培生產(chǎn)中必不可少的設(shè)施之一， 溫度是影響植物生長發(fā)育最重要的因 子之一。它的作用是用來改變植物

5、的生長環(huán)境，避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ψ魑锷?長的不利影響，為植物生長創(chuàng)造適宜的良好條件。雖然有些溫室也安裝有各種加熱、 通風(fēng)和降溫的設(shè)備，但其主要操作大多仍是由人 工來完成的當(dāng)溫室面積較大或數(shù)量較多時，操作人員的勞動強(qiáng)度很大，而且也無法達(dá)到對溫濕度的準(zhǔn)確控制。本文介紹一種基于 PLC和數(shù)字式溫度傳感器的溫室控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)實現(xiàn)了室內(nèi)溫度的自動測量和調(diào)節(jié)，大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度。二、主要設(shè)計（研究）內(nèi)容、設(shè)計（研究）思想、解決的關(guān)鍵問題、擬采用的技術(shù)方案及工作流程1. 研究內(nèi)容：溫室的作用是用來改變植物的生長環(huán)境，避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ψ魑锷L的不利影響，為植物生長創(chuàng)造適宜的良

6、好條件。 溫室一般以采光和覆蓋材料作為主要 結(jié)構(gòu)材料，它可以在冬季或其他不適宜植物露地生長的季節(jié)栽培植物，從而達(dá)到對農(nóng)作物調(diào)節(jié)產(chǎn)期、促進(jìn)生長發(fā)育、防治病蟲害及提高產(chǎn)量的目的。溫室環(huán)境指的是作物在 地面上的生長空間，它是由光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等因素構(gòu)成的。溫室控制 主要是控制溫室內(nèi)的溫度、濕度、通風(fēng)與光照。2. 研究目標(biāo)和關(guān)鍵問題： .基于S7-200系列小型PLC設(shè)計出智能控制系統(tǒng)控制流程以及控制電路并實現(xiàn) 設(shè)計要求的基本功能。 .SIEMENS S7-200系列小型PLC的CPU選型。 .1/0地址的分配，以及確定有多少個輸入點及其有多少個輸出點。.設(shè)定溫室大棚內(nèi)的參數(shù)的上限值及下

7、限值；把傳感器測定的溫室大棚信號輸入 到PLC與設(shè)定的參數(shù)值進(jìn)行比較，控制電機(jī)和電磁閥的啟閉來調(diào)節(jié)溫室大棚內(nèi)的參數(shù)， 從而使溫室環(huán)境因子控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，有利于植物的生長。.溫室大棚智能控制系統(tǒng)流程主/控制電路圖的設(shè)計及選型。3. 控制系統(tǒng)擬采取的總體方案溫室大棚自動控制系統(tǒng)是利用 PLC對溫室大棚內(nèi)的溫度參數(shù)的變化做出相應(yīng)的控 制。本設(shè)計針對且前國內(nèi)對溫室自動控制水平的要求及自動控制系統(tǒng)的需求情況，采用 中央控制計算機(jī)與PLC智能控制器的主從式體系結(jié)構(gòu)，實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，研制了這 一套智能型溫室控制系統(tǒng)。溫室自動控制系統(tǒng)應(yīng)是一種具有良好控制精度、較好的動態(tài) 品質(zhì)和良好穩(wěn)定性的系統(tǒng)。按照系

8、統(tǒng)的控制目的，溫室控制系統(tǒng)主要由溫度監(jiān)測傳感器、 PLC及上位機(jī)組成。能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確可靠的運行。（1）溫度傳感器溫室內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)和控制包括保溫、加溫和降溫。溫度的調(diào)節(jié)和控制是通過溫度傳感器來檢測溫室內(nèi)的溫度參數(shù)，傳感器檢測的信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號送入到PLC通過與PLC內(nèi)部設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比較后轉(zhuǎn)化為電信號來控制遮陰簾，改變溫室內(nèi)的溫度，是溫 室內(nèi)溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。三、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進(jìn)度安排步驟設(shè)計（論文）內(nèi)容周數(shù)第1步查閱資料1第 2總體方案論證與設(shè)計2步第 3步各元器件選型3第 4步各模塊組織4第 5步硬件部分電路初步設(shè)計5第 6步硬件部分電路設(shè)計6第 7步設(shè)計軟件流程總體框圖7第 8步主程序設(shè)計8第 9步數(shù)據(jù)米集部分軟件設(shè)計9第10步程序控制部分軟件設(shè)計10第11步軟件調(diào)試11第12步書寫畢業(yè)設(shè)計說明書12第13步整理畢業(yè)設(shè)計說明書13指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽字年 月日注：課題來源要填寫明確（如教師擬定、學(xué)生建議、某企事業(yè)單位項目等）課題類型：（1）