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1、毕业设计说明书（论文）设计（论文）题目：基于P1.C的蔬菜大棚设计专业:班级:学号:姓名:指导教师：2021年7月10日目录第1章绪论31.1 本设计的背景及意义31.2 国内外蔬菜大棚控制技术发展概括313研究内容4第2堂控制系统的整体控制方案51. 1控制系统的设计任务52. 2系统的控制方案6第3章控制系统的硬件设计73. 1P1.C简介71.1.1 P1.C的发展历程71.1.2 P1.C的特点81.1.3 P1.C的型号选择101.1.4 P1.C的I/O地址分配表I1.3.2 传感器型号选择123.3 电气控制系统主电路设计153.4 电气控制系统各部分控制电路设计16第四章控制系
2、统的软件设计191 .1P1.C程序设计方法194 .2控制系统的程序设计205 3控制程序设计22结论28致谢29摘要蔬菜大棚是用来栽培农作物的设施，它能改变农作物的生长环境，使其能够外界的四季变化和恶劣气候，为农作物的生长创造适宜的条件。蔬菜大棚作为高效农业的重要组成部分，已经成为我们研究的方向。如何利用科学技术控制温室内的各种环境因子，已成为我国蔬菜大棚行业研究的重要课题之-%本论文主要介绍了基于P1.C控制的蔬菜大棚系统设计方案，该研究中将采用温度传感罂、C02浓度传感器、光照传感器对蔬菜大棚中各项指标进行枪测，将测量。值送入P1.C中，在P1.C中将其与设定值进行比较，再发出相应的指
3、令聊动外围设备来调控蔬菜大棚内的环境参数，从而实现/选菜大棚的自动化、智能化控制。在此展础上，实现监测、数据记录、数据输出显示等功能，实现了控制系统优良的人机界面，为蔬菜大棚的研究提供新的方向。关键词：蔬菜大棚：可编程控制器(P1.C)；传感器：控制第1章绪论11本设计的背景及意义蔬菜大棚控制技术它是综合性非常强的一门技术，它是当代农业生物学技术、环境工程学技术、自动控制技术、计算机网路技术、管理科学技术等多种技术的综合起来的应用，他的主要目的是用来改善环境条件使农作物生长在最佳的环境状态，从而达到谢节农作物的产期，并且促使它的生长发育，降低病虫杏的发生进而使农作物的质量:、产量等得到大幅度提
4、升的目的.因此，研究开发设计一套适合我国国情、效率高、成本低、并且具有独立性知识产权的蔬菜大棚控制系统非常重要，现实意义重大。首先，可以实现对农作物生长环境的精确控制，促使农作物生长，提高农作物产辰：其次，可以提高蔬菜大棚控制的自动化水平。所以，开发一套功能完善的烧菜大棚控制系统，具有重大的经济效益于社会意义。1.2 国内外蔬菜大棚控制技术发展概括1.2.1 国外蔬菜大棚控制技术概括西方一些发达国家尤其是欧美开始比较快的发展蔬菜大棚种植技术，像美国、以色列、加拿大等发达国家开始采用仪表采集大棚中的现场信息并根据指标进行控制，基本实现了农业生产的机械化以及自动化.但是当时大棚控制中只是利用到单因
5、子控制技术，即只是对温湿度、光线强度、C02浓度等环境条件分别进行控制。大棚环境领域的控制技术伴随着计算机技术的发展与应用也在不断的发生变化。美国出现了一种融合了气候调节、农田灌溉与作物的肥料供应的一个整体的体化的大棚网络管理系统，该系统通过对各种生产管理进行融合然后根据传感器的输入来调节各部分进行执行动作，以达到坡经济最有效的手段进行控制大棚。以色列大栩农业采用计算机环境控制系统，具有先进的蔬菜大棚结构及空气温湿度控制系统，配合幕南、天窗等辅助设备，自动调H光线强度。监控室内的中心计算机与现场控制器相互通信，方便地控制滴灌和微喷灌系统进行灌溉和施肥，可达到80%-90%的水肥利用率.加拿大流
6、菜大棚农业使用计算机辅助蔬菜大棚管理软件，对生产过程中采集的数据进行实时的分析处理，降低生产成本，减少农药使用,提高蔬菜大棚经济效益。总之，国外智能大棚产业发展早，经济效益高，随着微型计算机技术的不断进步，现代智能控制技术、无线网络技术、远程遥测技术以及专家系统技术等在蔬菜大棚的控制与管理上的应用，大大提高了殖菜大棚控制系统的先进性，并且许多研究者都提出了新的控制思想和控制算法来改善蔬菜大棚系统的控制。以计算机为核心的蔬菜大棚综合环境控制系统，真正迈入智能化,网络化阶段。1.2.2 国内蔬菜大棚控制技术概括我国的农业发展已有相当长的历史，花菜、花卉等农作物的种植栽培技术早在两千年前就已经开始发
7、展了。20世纪30年代，我国北方地区就开始在冬季利用原始的鳖料大棚种植蔬菜。但这种蔬菜大棚的光照、温度等环境条件都还不能完全满足喜温作物的生长需求“20世纪80年代，我国农业科研人员在温室环境的控制和管理领域开始应用计算机，对温室中的温度、湿度、光照等环境因子的控制技术进行了研究。1982年，中国农业科学研究院建立了第一个农业系统计算机研究机构，并首次在蔬菜大棚环境的控制中应用计算机系统。蔬菜大棚环境控制系统的研究在我国逐步发展起来。20世纪90年代，根据我国的国情及当时的魂菜大棚，开始设计适合我国的蔬菜大棚控制系统。先后有中国农机化研究院研制出的新型的温室环境智能控制系统；北京农业大学研制出
8、的小型分布式数据采集控制系统“WJGT型温室环境监控计算机管理系统”：江苏理工大学研制的智能温室群集散控制系统：中国农业大学设计研制的山东省济宁“大型育苗温室计算机分布式控制系统”等系列新型的温室控制系统。进入21世纪后，蔬菜大棚环境控制技术在国内又得到了较快的发展。总体上看，我国蔬菜大棚农业的自动化水平及智能化程度与发达国家相比，还处r落后水平，并且与发达国家相比还存在着较大的差距。因此，我们应该研制出适合我国农业发展的蔬菜大棚控制系统，并广泛的推广应用在农业生产中。1.3 研究内容本次的研究内容为蔬菜大棚P1.C控制系统。疏菜大棚的作用是改变植物生长的环境，从而避免因四季变化和突发的恶劣天
9、气对植物生长发育的不良影响，为植物生长提供一个良好的生长环境。在农作物的生长环境中，疏菜大棚中的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等环境参数对农作物的生长起着非常重要的作用。本次研究以可编程控制器P1.C为核心，通过传感器检测湿室中的环境参数，经变送的电流信号后送入P1.C的模拟板输入模块中，经分析处理，输出开关量，通过驱动电路控制通风扇、冷暖风机、遮阳帘、二氧化碳发生器等多种执行机构,进而实现对选菜大物智能化控制.第2章控制系统的整体控制方案1.1 控制系统的设计任务本控制系统主要针对的被控对象是温度、光照、二辄化碳浓度，通过对这些因素的检测，然后与设定值进行比较，然后进行调节。温度的调节主要靠
10、通风扃、风机、和加热器进行调节：光照主要通过遮阳帘进行控制;二氧化碳浓度主要通过二氧化碳发生器来进行调节。本次设计的选菜大棚就是通过温度传感器、光照传感涔、二氧化碳传感器来检测蔬菜大棚中的温度、光照强度、二氧化碳浓度等信息，然后通过P1.C控制系统控制蔬菜大棚的通风扇、冷/热风机、遮阳帘、加热器、二氧化碳发生器等硬件设施，对蔬菜大棚中的环境因子进行调控，以使蔬菜大棚里的环境为最适宜农作物生长的环境.2. 2系统的控制方案在蔬菜大棚中，需要套完善的控制系统来控制上述任务。本控制系统以P1.C为控制核心，采用传感器对温室大棚中的各项环境因子进行检测，然后将测量结果送入P1.C中，经过P1.C的处理
11、，然后对执行设备发出指令，通过执行设备对系统中的各项环境因子进行调控.考虑到实际生产中的稳定性与安全性，本控制系统设有自动、手动两个模式,自动方式是周期性的按照P1.C进行控制，手动模式是当遇到紧急突发状况时，改为手动操作，进而去控制执行设备的运行.通过传感器检测到数据和设定的数值进行比较，然后通过软件程序去执行相关的命令，本设计的优点是成本低廉，节约资源，能实现利益最大化，控制系统总体分配图如下图2-1所示图2-1控制系统总体框图该蔬菜大棚控制系统由P1.C系统，传感活系统，外部执行系统等几部分组成,以P1.C控制系统为核心，通过传感器系统收集的数据，通过P1.c模拟量输入模块输入到P1.C
12、,经过与设定值比较，输出开关量进而对执行设备进行控制。具体来说就是按下启动按钮，系统启动后，接收由温度传感器、光照度传感器、二轨化碳传感器检测到的信号，然后经过P1.C内部处理，由输出模块输出控制信号，以控制外闱的执行器件。如果温度过高，就会驱动冷风机、通风扇来降低温室内温度:如果温度过低，就会驱动热风机、加热器、通风扇来调节室内湿度：光照则由遮阳帘和发光器来进行调节：二氧化碳浓度则由二氧化碳添加器来添加。第3章控制系统的硬件设计3. 1P1.C简介3.1.1 P1.C的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散
13、量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代维电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器。个人计算机（简称PC发屣起来后，为了方便，也为了反映可编程控制牌的功能特点，可编程序控制器定名为ProgramInab1.e1.ogicContro1.1.er（P1.C）,现在，仍常常将P1.C简称PC.P1.C的定义有许多种。国际电工委员会(IEC)对P1.C的定义是：可编程控制器是种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采
14、用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成-一个整体，易于扩充其功能的原则设计。上世纪80年代至90年代中期，是P1.C发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，P1.C在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，P1.C逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统.3.1.2 P1.C的特点1、高可靠性、抗干扰能力强(1)各输入端均采用R-C/波器，其
15、漉波时间常数一般为1020ms.(2)各模块均采用屏蔽措施，以防止拓射干扰。2、丰富的1/0接口模块P1.C针对不同的工业现场信号，如:交潦或直流;开关量或模拟量；电压或电潦:脉冲或电位:强电或弱电等。有相应的1/0模块与工业现场的器件或设缶，如:按钮;行程开关，接近开关，传感器及变送器，电磁线圈：控制阀等直接连接。3、配套开全、功能完善、适用性强P1.C发展到今天.已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品.可以用F各种规模的工:业控制场台。除了逻辑处理功能以外，现代P1.C大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来P1.C的功能单元大盘涌现，使P1.C渗透到位置控制、温度控制
16、、CNC等各种工业控制中。加上P1.C通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用P1.C组成各种控制系统变得非常容易。联网的接口模块，等等。4、易学易用，深受工程技术人员欢迎P1.C作为通用工业控制计獴机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易手为工程技术人历接受.梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用P1.C的少增开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。5、体积小，重量轻，能耗低以超小型P1.C为例，新近出产的品种底部尺寸小于100rnm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电体化的理想控制设备2.4P1.C的应用领域.
17、目前,P1.C在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，大致可归纳为如下几类.I、开关盘的逻辑控制这是P1.C最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。2、模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制罂处理模拟量，必须实现模拟量(Ana1.og)利数字:ftDigita1.)之间的A/D转换及D/A转换.P1.C厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控
18、制。3、运动控制P1.C可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配巴来说，早期直接用于开关量0模块连接位凭传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块.如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位理控制模块。世界上各主要P1.C厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4、过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，P1.C能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是般闭环控制系统中用得较多的调节方法。5、数据处理现代P1.C具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、杳表、位操作
19、等功能，可以完成数据的采集、分析及处理,这些数据可以与存储在存储器中的参芍值比较，完成定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。6、通信及联网P1.C通信含P1.C间的通信及P1.C与其它智能设备间的通信。陋着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各P1.C厂商都卜分全视P1.C的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的P1.C都具有通信接口，通信非常方便。3.1.3 P1.C的型号选择(1)控制系统所需要的1/0点数根据蔬菜大棚控制系统的控制要求，可以确定全部的辘入设备和输出设备，从而可以确定P1.C有关的输入输出设备，进而可以确定P1.C的I/O点数，
20、本控制系统所需的P1.C的I/O点数为14个数字员输入，3个模拟员输入，10个数字量输出。(2)选择P1.C的型号SIMTICS7-1200(CPI1215CDC/DC/DC)本次设计所应用的P1.C是西门子公司的SIMATICS712(X),SIMATICS7-I200典型的特点是能够完成一些简单逻辑控制和高级逻辑控制等逻辑控制任务，还可以完成HM1.和网络通信等任务。S7-I200P1.C有结构紧凑、功能全面的特点，它的CPU模块由工业以太网通信接口集成，并且能够作为一个组件集成在自动化系统中。实物图如图3/所示。图3-1P1.C实物图3. 1.4P1.C的I/O地址分配表根据系统要求.控
21、制系统的0地址分配表如下图3-2所示序号看入U信号名总各注在9O1.10.0Tf1.WS8I0210.1动技招S820310.2总停止Ififf1.S83(M10.3述阳帘开双位IKf开关SO1.0510.4途阳田关做位双位开关SQ20610.5董川帝升市隼刀双痛开关SM0710.6遮阳布关用单刀双拓开关SW0810.7通风IiI正转单刀双再升关SB50911.0通风品反M单刀双死开英S85IOII.ISBKI1.11.2冷1停IfcH1.S871211.316IK1.修SBB13II.4Wtiism1411.5e磔垢a停地SBIO15AIBO1.AIV217A1Vco*dtsa3.23出1.
22、imit分配&出口K3M4,也O1.QO.OM中正MKtftBKM1.0200.14KHKItttaKM203QO.2KM3(M00.3即关布utaMH058.4出Y机擢触器KMS06QO.5冷Y帆UMiaKMK07QO.6IttiaKM7OKQO.TUttSKMK09QI.O*KM9IOQ1.IA1.动m小”KWIO图3-2I/O地址分配表3.2传感器型号选择3.2.1 温度传感器(D本文根据温室湿度控制的要求，采用芬兰维萨拉公司生产的hmd10型温度传感器。该传感器不仅具有测量精度高、安装方便、响应速度快、环境要求低等特点，而J1.具有可共性好、长期稳定性好、滞后小、不适合受粉尘、化学气体
23、等环境因素影响的特点。其外观如下图3-3所示：图3-3湿度传感器外观图该传感器的主要性能指标如卜;1 .温度检测范围：TO60点：测量精度：土0.3VC：2 .工作电压：IO28VDC：3 .输出信号：420mA:3.2.2光照传感器使农作物得到适当的照明，达到以下目的：消除农作物的光饱和点，提高光合作用：实现对长日作物，中日作物和短日作物的光照控制，如下图3-4所示.图3-4光照强度外观图光照度传感器可以用北京益盛泰和技术有限公司生产的poi88-c照度传感器。用于测星:环境照度，输出标准电压和电流信号，体积小，安装方便，线性度好，传辘距离长，强大的抗干扰能力和可调范围。1.量程：0-200
24、K1X、0-20K1.x.0200OIX可选2 .供电电压：24VDC/12VDC3 .输出信号:4-20n,O1.OV可选4 .精度:士2%3.2.3二氧化碳浓度传感器二氧化碳控制系统实时监测二氧化碳的含量，当二氧化碳含量低于设定值时，打开二氧化碳储气罐或二氧化碳发生器，增加气肥的施用量。二辄化碳传感器选用由弗加罗生产的TGS4160二氧化碳传感器，该传感器为固态电化学型气体敏感原件。化学气体传感黯除了具有体枳小、寿命长、选择性好、梗定性好等特点外，还具有耐湿性高、耐低温等特点,可广泛应用丁自动通风系统或二辄化碳气体的长期监测等应用，其外观如下图3-5所示：图3-5TGS4160二氧化碳传感
25、潺实物图TGS4160传感器的主要技术参数如下：测量应围：300-50000ppm;对二氧化碳C02浓度有高灵敏度：3C02二辄化碳传感器TGS416O对湿度依城性极低，长寿命：使用温度：10+50C:3.3电气控制系统主电路设计蔬菜大棚控制系统的主电路如卜图3-6所示。其中通风扇和遮阳帘主工作电路相似，都需要电机的启动、停止以及iE反转来完成工作，不同点是通风扇和遮阳帘电机的功率不同，且遮阳帘电机带限位开关。其中冷/热风机、加热器、发光体、C02发牛器的作原理大致相同。图3-6蔬菜大棚控制系统主电路原理图上图3-6可知，刀开关为QK,能控制整个主电路的启动和停止；热继电泯为FR1.-FR5,
26、能起过我保护作用：熔断潜为Fn-F1.7对各支路起到短路保护和运载保护作用：接触器的主触头为KMI-KY9,可以实现电机的启停、正反转以及开关设备的启停控制。3.3.1P1.C控制硬件接线图块件控制接线图如下图3-7所示：图3-7硬件控制接线图3.4电气控制系统各部分控制电路设计从系统主电路可以看出，温室控制系统的执行设备分为两类开关柜和非开关柜设备，包括风扇，加热器等的开关柜。非开关设备(例如，通过风扇，遮阳罩等正在反转的电动机)，这些电动机需要启动,停止以及前进和后退，需要限位开关。3. 4.1开关设备加热器、二氧化碳添加器,热风机,冷风机、发光体都属于开关设备,其控制电路比较相似，现在就
27、以热风机为例，做以卜分析：(1)热风机的主电路风机的运行可以通过一个继电器来控制，主要控制风机的电机通断“风机工作运行必须有熔断器、热维电器来保护电路，主要功能有过电流保护、短路保护和过载保护，下图3-8为热电机的主电路图：图3-7=8热风机主电路图(2)热风机控制电路控制电路原理图如下图3-9所示，依照电路原理图可知：SB1.为手动/自动切换开关。按下总启动开关SB2,接触器线圈KMIO得电，KMK)常开触点闭合，形成自锁。若是手动操作，将旋钮开关SB1.打到手动档位，将SB6旋转到开启档位，接触器KM5得电，其常开触点闭合，热风机开始运行：将SB6旋转到停止档位，接触器KM5失电，其常闭触
28、点断开，热风机停止运行。若是自动控制，将开关SB1.旋转到自动档位，由P1.C控制器控制，当接触涔KM5得电时，其常开触点闭合，热风机运行.SB2TKM1.OKOO3.4.2正反转设备在执行设备中，通风机和遮阳板属于非开关设备，即正向和反向设备。它们的控制电路非常相似。现在以遮阳罩为例来分析主电路图和控制电路原理图。1.遮阳帘主电路卜图3T0为遮阳帘的主电路图。由电路图可知，接触器KM3、KM1.主要是控制遮阳帘电机正反转:熔断冷FU2主要是在电路中起到过电流保护，应对短路:热继电器FR2的作用主要是电机的过我保护。图3T0遮阳帘主电路图遮阳帘的控制电路原理图如卜图3T1所示。由其电路原理图可
29、以分析得:旋钮SBI为手动/自动选择开关，按钮SB2为总启动开关，按下SB2,交潦接触器KMIO得电，其常开触点闭合，形成自锁；若手动操作，招旋钮旋转到手动位置,SB4为开帘、闭帘切换开关，当SB4切换到开帘开关时,接触器KM3得电,其常开触点闭合，电动机正转，当其开帘程度达到最大程度时,碰到限位开关SQ1.其格闭触点断开，接触器KN3失电，电动机停止转动当SB1.切换到闭帘开关时，接触器K则得电，其常开触点闭合，电动机反转，待关闭到最大限度时,限位开关SQ2常闭触点断开，KM4失也电动机停止运行。SB3为紧急停止开关，当按卜SB3时，接触微KM1.O失电，其常闭触点断开，电动机停止运行。若自
30、动运行时，旋钮开关SBI旋转到自动位置，遮阳帘运行受到P1.C控制，中间接触器KY3得电时，其常开触点闭合，电动机正转运行，遮阳帘打开中间接触器KM1.得电时，其常开触点闭合，电动机反转，遮阳帘闭合。SB2,JMUKM1.oKUOKM4W1.不访YVKUOSB1.?KXDSQ2:2口KMA动YYDJKNUSQInF/KD、打卜-1歹图3-11遮阳帘控制电路图第四章控制系统的软件设计3.1 P1.C程序设计方法P1.C程序设计常用的方法主要有经验设计法、电路转换梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。一、经验设计法：即根据前人总结的典型控制电路程序，再按照设计中被对彖的具体要求，把典型程序进行重
31、新组合，而且需要反发调试和修改，得到现在系统所需要的梯形图，有时仅仅这些还不能满足要求，还需要增加中间环节，才能得出符合要求的系统。这种方法没有一定的规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，故称为经验设计法。二、继电器控制电路转换为梯形图法：用P1.C的外部硬件接线和梯形图软件来实现维电器控制系统的功能。三、顺序控制设计法：根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出功能流程图。四、逻辑设计法：通过中间量把输入和输出联系起来。实际上就找到输出和输入的关系，完成设计任务4. 2控制系统的程序设计本控制系统设有手动、自动两种工作模式，
32、自动模式为正常运行状态,手动模式用丁应对一些突发情况.在自动工作模式下，P1.C运行时,将传感器对温室温度、光照、二氧化碳浓度等环境因素进行检测的测量值与温室控制系统的设定值进行比较,如果温度的检测量高于设定值，P1.C就会发出相应的指令控制冷风机的开启和通风扇正转（将温室中的空气推向外界）；如果测量值低于设定值，则打开加热器和热风机，对温室进行加温，并使通风扇反转（将外界的空气引入if1.空）。当温室的光照低丁设定值时，系统打开遮阳帘和补光灯：当温室的光照高于设定值时，系统关闭遮阳帘。当温室的二氧化碳浓度低于设定值，系统开启二氧化碳调节.阀。如果温室中的测量值与设定值相等，则关闭相应设备，保
33、持温室中的环境参数.蔬菜大棚内的不同作物对于自然环境的要求也不尽相同，木系统为研究方便，取其范围内一值，作为参考。植物对大棚温室内的温度要求大多数在25-30r,本系统取值28,C：光照强度单位为Ix,本系统取光照强度为300001.x：熨季在阳光直接照射下，光照强度可达6万10万Ix,没有太阳的室外0.1万I万Ix,熨天明朗的室内100550Ix,夜间满月下为021x二氧化碳浓度单位为ppn.空气中含量为300-100PPm,而植物生长需求则为100OT500ppm,因此本系统取二辄化碳浓度临界值为100Oppn.5. 2.1程序控制流程图1.温度控制流程图M菜大栩控制系统的限度控制流程图如
34、下图4-1所示：2.光照控制流程图，如图42所示:图4-2光照控制流程图2.C02浓度控制流程图，如图4-3所示图4-3C02浓度流程图4.3控制程序设计KRi:手耶割*QOS-c).s一风S-hT-7一力K1.程序段2:IS33三开位IQON08市开布M.)触81博开布到位1I囱8帝关位II-4IQO3S关布%MS4酷播B1.关帘到位1IjMKuotI帽M睇，：嘲幌眄I嫄酬;a程序段6:程库段7:度比较*011erwtr*M100t2te三TQF21CQ00X3WP1.QOSQ01Q0冷meiwx*DB1Mo1.26cViE9XXW1.-aR三ftrQ04%Q00Q05X*RW冷复IV程中由
35、8:九8O1OO1M程序段9:CO2%D81MDIM结论2S本次完成对蔬菜大棚控制系统的设计是通过西门子S7-1200系列P1.C实现的。控制系统分为手动和自动两种工作模式。正常运行状态为自动模式。当出现意外情况时，手动模式可以切换到操作模式。在自动工作模式下，当P1.C运行时，通过传感落检测温室温度、光照、二氧化碳浓度等环境因素，并将测量值与温室控制系统的设定值进行比较.如果湿度测量值离于设定值，则根据可编程逻辑控制器发出的指令打开冷却风扇和通风风扇，如果测量值低于设定值，加热耦和热风机都将打开，温室将预热，通风机将反转。当温室中的光低于设定值时，遮阳板和填充光将被打开：当湿室中的光高丁设定
36、值时，遮阴帘将被关闭，当海室中二氧化碳浓度低于设定值时，打开二氧化碳调节：如果室内的测鬓值等于设定值，则关闭相应的设备。此外，本系统仍存在一些不足：1）输出信号微弱是因为传感器的抗干扰能力比较弱，从而会影响系统的稳定性。（2）在设计过程中，没有考虑系统散热的问题，导致系统散热很缓慢。在不同的室温下虽然最终都能把温度控制在规定的范用内，但调节时间会过长，系统的自适应性不够好.致谢随着毕业设计的收尾，这也意味着我在大学的学习生活即将结束。在这儿年的时间里，我学会了以前不了解的知识点，学会J如何提高自己的学习效率.在生活中，学会了和不同的人一起交流。当然这些除了我自己努力外，更与各位老师、同学和朋友
37、的关心、支持和鼓励是分不开的。在此要感谢我的指导老师对我的悉心指导，感谢张老师对于我的帮助。从毕业设计的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的毕业设计定稿，老加都勤勤恳恳地指导我.在设计过程中，我通过查阅大量相关资料，让自己学到了很多知识，虽然经历了不少问题，但是最终会被解决并收获颇多。在整个设计过程中，大大提高了我的动手能力，使我充分体会到了在探索过程中的艰难和成功时的喜悦.其次,我还要感谢感谢几年来传授我知识的老师们，正是因为有了他们严格、无私、高质量的教导，我才能在这儿年的学习过程中汲取知识和提升能力：感谢老加们这几年来对我的关心、帮助与支持；同时也感谢这三年来与我互勉互励的诸
38、位同学，在各位同学的共同努力之卜.，我们始终拥有一个良好的生活环境和一个积极向上的学习氛围，能在这样一个团队中度过，是我极大的荣幸.参考文献主要参考文献、资料（写清楚参考文献名称、作者、出版单位）:1温室蔬菜大棚监控系统研究与实现S.李海南.吉林大学20152P1.C技术支持下的智能蔬菜大棚控制系统JI；湛兰.科学咨询（科技管理）.2021（02）3路康，马斌强，刘美琪，袁超，蔬菜大棚动态参数测状系统的设计A，河南农业大学学报，20084Tm.传感器及传感器技术应用(M.北京：电子工业出版社，19985周振安,数据采集系统的设计与实践MJ,北京：地震出版社，20056马志溪.电气工程设计M.北
39、京：机械工业出版社，2002.7黄永红.电气控制P1.C应用技术M.北京：机械工业出版社.2011.8郁汉琪.电气控制与可编程序控伟器应用技术M南京：东南大学出版社，2003.9多环境参数蔬菜大棚控制系统设计J.王永帅，王文伟,吴永章,湖北农业科学.2015(02)10范薇薇.基于无线传感器网络的温室控制系统研究8.沈阳工业大学.201011荆珂，张孟杰，李芳，纪建伟，湿室控制系统的现状及其发展J1.农机化研究.2008(05)2李善军，张衍林，艾平，都红.温室环境自动控制技术研究应用现状及发展趋势J农业工程技术(温室园艺).2008(02)U3J宁翠珍.自幼控制技术与设施农业JJ.山西农业(致富科技).2007(05)
