基于plc的溫室大棚自動(dòng)化控制畢業(yè)論文

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1、河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文基于PLC的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)姓名馬錫鵬班級(jí)1203班學(xué)號(hào)030523120323專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)指導(dǎo)教師高健電氣工程系二○一五年六月iii河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文基于PLC的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)摘要植物生長講究適時(shí)、適地，也就是對生長環(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FX2N-32MR系列可編程控制器（P

2、LC）為主要的控制元件的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對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，并且對環(huán)境的適應(yīng)性好。關(guān)鍵詞：溫室大棚，PLC，溫濕控制iii河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文目錄第一章系統(tǒng)概述11.1課題研究的背景和意義11.2溫室大棚的結(jié)構(gòu)11.3溫室大棚的電氣控制要求2第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42.1PLC的選用42.2主回路的電路設(shè)計(jì)52.3溫濕度傳感器的選用102.4加熱及加濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15第三章系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)173.1溫室大棚系統(tǒng)的I/O分配表173.2PLC接線圖183.3程序設(shè)計(jì)18結(jié)束語23致謝24參考文獻(xiàn)2

3、5附錄26附錄A系統(tǒng)總電路總圖附錄B系統(tǒng)程序26附錄B系統(tǒng)程序27iii河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文第一章系統(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)

4、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29河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文溫度、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

5、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，主要作用是將大棚內(nèi)的空氣形成對流，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

6、室大棚的電氣控制要求1．對大棚內(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20天20～25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29河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文溫室大棚的流程是，在在撥種完成后，

7、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)