基于PLC的温室控制系统的设计开题报告

郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告

课题名称 课题来源 学生姓名 基于PLC的温室控制系统的设计 课题类型 学号 指导教师 专业 一、选题背景及依据（简述题目的技术背景和设计依据，说明选题目的、意义，列出主要参考文献） 1.温室控制的背景 随着农业的现代化发展，一些问世的温湿度监测与控制也越来越趋强与自动化、智能化的方向发展。而我国的现代化温室是在引进国外技术与自我开发的基础上发展起来的。实现温室的温度智能控制，自动的调节温度以满足温湿度需要，是本课题研究的重点。以往的一些温室都是靠温度计监测，人工读取，再由人来调节温度。这种方式不但浪费了大量人力物力，控制的精度也很难保证。 目前，我国的绝大多数温室设备都比较老旧，已经很难跟上生产生活的需要。这种温度采集一般需要在温室内布置大量的测温电缆，才能把传感器上采集到的温度信号送到主机上。安装和拆卸都很繁杂，成本也比较高，同时线路上一般传送的是模拟信号，线路损耗又严重影响到测温精度。在这种情况下，开发一种实时性高，精度高，运行可靠、稳定的综合处理多点温度测控系统就显得非常有必要。 2.国内外温室控制技术的发展概况 温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等为目的。而温室设施的关键技术是环境控制，该技术的最终目标是提高控制与作业精度。 随着农业现代化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活密切相关，已经越来越受到世界各国的关注与重视。这也为我国大型现代化温室的发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。国外对温室环境的控制技术研究比较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代代末开始出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化无人化的方向发展。 目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动化控制的现代高科技温室，并形成了令人惊险的植物工厂。而我国的温室系统属于半开放系统，温室内环境控制水平较低，仍靠人工根据经验来管理。而且，国内的控制系统主要用于单因子控制，因而设施现代化水平低，对温室环境的调控能力差，产品的质量难以得到保证。正是这些塑料大棚和日光温室对于解决城乡人民的蔬菜供应发挥着主力军的作用。 3.温室控制系统研制与开发的意义 温室是植物栽培生产中必不可少的设施之一，温度是影响植物生长发育最重要的因子之一。它的作用是用来改变植物的生长环境 ,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响 ,为植物生长创造适宜的良好条件。 虽然有些温室也安装有各种加热、通风和降温的设备 ,但其主要操作大多仍是由人工来完成的当温室面积较大或数量较多时 ,操作人员的劳动强度很大 ,而且也无法达到对温湿度的准确控制。本文介绍一种基于PLC和数字式温度传感器的温室控制系统。该系统实现了室内温度的自动测量和调节 ,大大降低了操作人员的劳动强度。 二、主要设计（研究）内容、设计（研究）思想、解决的关键问题、拟采用的技术方案及工作流程 1.研究内容： 温室的作用是用来改变植物的生长环境 ,避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响 ,为植物生长创造适宜的良好条件。温室一般以采光和覆盖材料作为主要结构材料 ,它可以在冬季或其他不适宜植物露地生长的季节栽培植物 ,从而达到对农作物调节产期、促进生长发育、防治病虫害及提高产量的目的。温室环境指的是作物在地面上的生长空间 ,它是由光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的。温室控制主要是控制温室内的温度、湿度、通风与光照。 2.研究目标和关键问题： 1.基于S7-200系列小型PLC设计出智能控制系统控制流程以及控制电路并实现○设计要求的基本功能。 2.SIEMENS S7-200系列小型PLC的CPU选型。 ○3.I/O地址的分配，以及确定有多少个输入点及其有多少个输出点。 ○4.设定温室大棚内的参数的上限值及下限值；把传感器测定的温室大棚信号输入○到PLC，与设定的参数值进行比较，控制电机和电磁阀的启闭来调节温室大棚内的参数，从而使温室环境因子控制在设定的范围内，有利于植物的生长。 5.温室大棚智能控制系统流程主/控制电路图的设计及选型。 ○3.控制系统拟采取的总体方案 温室大棚自动控制系统是利用PLC对温室大棚内的温度参数的变化做出相应的控制。本设计针对且前国内对温室自动控制水平的要求及自动控制系统的需求情况，采用中央控制计算机与PLC智能控制器的主从式体系结构，实时多任务操作系统，研制了这一套智能型温室控制系统。温室自动控制系统应是一种具有良好控制精度、较好的动态品质和良好稳定性的系统。按照系统的控制目的，温室控制系统主要由温度监测传感器、PLC及上位机组成。能够实时、准确可靠的运行。 （1）温度传感器 温室内的温度调节和控制包括保温、加温和降温。温度的调节和控制是通过温度传感器来检测温室内的温度参数，传感器检测的信号转化成数字信号送入到PLC，通过与PLC内部设定的参数进行比较后转化为电信号来控制遮阴帘，改变温室内的温度，是温室内温度保持在设定的范围内。 三、毕业设计（论文）工作进度安排 步骤 第步 第2总体方案论证与设计 2 1设 计（论文） 内 容 查阅资料 周数 1 步 第步 第步 第步 第步 第步 第步 第步 第10步 第11步 第12步 第13步 3各元器件选型 3 4各模块组织 4 5硬件部分电路初步设计 5 6硬件部分电路设计 6 7设计软件流程总体框图 7 8主程序设计 8 9数据采集部分软件设计 9 程序控制部分软件设计 10 软件调试 11 书写毕业设计说明书 12 整理毕业设计说明书 13 指 导 教 师 意 见 指导教师签字___________ 年 月 日 注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等） 课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；E—调研报告 （2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题； 要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。