基于plc大棚温湿度控制系统设计.doc

摘 要 随着人们的生产水平的不断提高，对生活环境和生产环境的要求就显得尤为重要，温湿度的智能控制就显得极为重要，因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统。在我们日常生活中许多的蔬果、花卉都是由温室大棚培育而出，可是在现阶段该如何利用自动检测控制系统更有效的提高温室大棚的调节精度和效率，这对我国农业发展有着不可估量的重要意义。 本设计采用三菱FX2N系列的可编程控制器来实现自动化控制，温室大棚中的温度、湿度等环境因素在植物的生长中起重要的作用，在检测时应考虑到测量精度、方便设备连接与操作等问题。采用温度传感器和湿度传感器测量，再将所测量的信息反馈给PLC,由PLC将其与设定值做出比较，进而发出相应的指令调节温室内的温度和湿度，使该系统能够达到自动化控制的目的。 关键词：温室大棚；PLC；传感器 目 录 0 前言 1 1 系统设计任务 1 1.1课题研究背景及意义 1 1.2温室大棚的主要结构的概述 2 1.2.1温室大棚的结构 2 1.2.2温度传感器、湿度传感器、检测仪表 3 1.2.3电机部分 3 1.3系统工作流程概述 3 1.3.1对温室大棚内的温度与湿度进行调节、监测 3 1.3.2系统流程 4 2 系统硬件的选用 4 2.1PLC的选用 4 2.2变频器的选用 5 2.2.1变频器的作用及工作原理 5 2.2.1三菱FR-E540通用型变频器 6 2.3 传感器的选择 6 2.3.1传感器的选择方法 6 2.3.2传感器的型号及显示仪表选择 7 2.4环流风机 13 2. 5 加热及加湿系统的设计 - 13 -3 2.5.1 燃油热风机加热系统 13 2.5.2微雾加湿机 14 3 主电路的回路设计 16 3.1电气原理图 16 3.2 环流风机电路设计 17 3.2.1变频器的使用 17 3.2.2环流风机回路电路图 18 3.3加湿电机电路设计 19 3.4风门电机电路设计 19 3.5风冷电机电路设计 20 3.6加热风机主回路设计 21 4 软件程序设计 21 4.1PLC的I\O分配表 21 4.2PLC接线图 23 4.3 主程序设计与分析 24 结束语 31 参考文献 32 附录A 33 0 前言 如今塑料大棚、日光大棚成为我国设施农业结构的主要组成。能够充分利用阳光，可以减轻环境污染的等特点，随着改革开放的加深，农村劳动力系统的转移，城市化进程飞速的加快，农业发展迎来一场新的农业变革。从1995年开始我国大型温室大棚的面积快速增加到目前已有约200公顷。温室大棚的光利用率强，土地利用率高，越冬保温能力强，作物病虫害的低等优点。 设施农业的大力发展为大棚实现大型现代化的发展提供了很好的机会，使其快速稳定的发展，到目前为止，相当大一部分的温室大棚要靠种植者的经验为保障来完成，缺乏根本的科学性。这种管理方式缺少量化的指标，精确度低。仅仅够温室大棚实施被动的调节而不能主动的使大棚内的环境因素自我调节就无法发挥大棚的高效性，这对农业现代化进程的发展是极大的影响。 根据温室大棚温湿度控制系统的发展形势可将其分为三个阶段：手动控制：这是温室大棚发展的初级阶段，技术落后，主要依靠长期从事农业工作者的经验实施，也是该系统的执行者。但生产的效率低，不适合推进农业的现代化进程.自动控制：这是温室大棚农业发展的另外一个阶段，它需要种植者按照棚内作物的生长情况设置目标参数，从而控制系统把传感器的实际输出值进行比较，达到调节环境因素的作用，这有利于大规模的生产，提高生产效率，缺点是难以介入植物生长的内在规律。智能控制：这是最终阶段，该技术主要建立在自动控制和生产实践上，是总结和运用农业领域知识及实验数据建成的系统，该技术是在手动控制和自动控制技术之后发展而来的，会越来越先进与成熟。 1 系统设计任务 1.1课题研究背景及意义 目前，我国绝大部分的温室大棚都安装了加温、降温、通风和除湿等设备，但大部分是通过人工让它工作，若是面积增大种植者的劳动强度就会成倍的增长，更别提对温湿度的精确控制。结合发展现状充分的发挥PLC控制的优点，再综合种植者的经验和温湿度的精确自动的调节，对推进温室大棚的发展起到很大的作用。 温室大棚主要的作用是为作物提供优秀的成长环境，以避免四季气候变化和恶劣的天气环境。通常以采光和覆盖式材料作为主要结构材料，它能确保作物的健康成长从而提高产量。温室大棚的温湿度控制通过接受光电、温度、湿度传感器传来的信号再经过PLC的控制以及决策调剂各种环境因素而提供良好的生长环境。该系统在前人总结的原有基础上，再结合农业知识和各种实验数据的收集，更精确的使用外部设备动作完成相应的功能。在不同的季节都有不同的温湿度的标准，根据外界的温度变化大棚内的温度也会跟着降低或升高但温