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摘 要

中国农业走现代化道路的最有效途径是发展大棚自动化控制系统, 发展大棚自动化控制系统对提高农业经济、 改进农业生态环境具有特别重要的意义。大棚生产以保持植物适宜环境, 促进生长发育, 提高质量和产量为目的。而大棚最关键的技术是环境控制，调节大棚内的湿度、温度、光照强度、CO2浓度等环境因子, 创造出植物生长的最佳环境。,我国大部分大棚种植在很长的时间里,仍然是依靠人工经验来改变大棚内的环境, 这种依靠人工经验的做法有很大的弊端，比如说工作效率低, 人工费用大, 而且依靠人力不能将环境控制达到最佳状态。

本文设计的大棚环境自动控制系统,基于西门子S7—200系列小型PLC ，是实现大棚环境因子调节的自动控制和管理系统。该系统通过实时监控大棚内空温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数来完善自动化控制过程, 实现大棚种植技术的信息化、自动化、精确化。上位机采用组态软件来实现远程控制和状态显示。

关键词：大棚; 传感器; 环境参数; 自动控制；可编程控制器

Greenhouse automatic control system of PLC part design

Abstract

The most effective way to take the modernization of Chinese agriculture is the development of greenhouse automation control systems, the development of greenhouse automation control system to improve the agricultural economy, improve agricultural ecological environment has special significance. Greenhouse production in order to keep plants suitable environment, promote growth, improve the quality and yield for the purpose. The greenhouse is the most critical environmental control technology to regulate the humidity inside the greenhouse, temperature, light intensity, CO2 concentration and other environmental factors, to create the best environment for plant growth. , Most of the greenhouses in a very long time, still rely on human experience to change the environment inside the greenhouse, which rely on human experience of approach has great disadvantages, such as low efficiency, high labor costs, but also on You can not control the human environment to achieve the best state.

This design of the greenhouse environment control system, based on Siemens S7-200 series of small PLC, is to achieve environmental factors regulate greenhouse automatic control and management system. The automatic control system to improve the process, to achieve greenhouse cultivation technology, information technology, automation, precise real-time monitoring greenhouse air through the inner temperature, humidity, light intensity, CO2 concentration and other environmental parameters. PC configuration software for remote control and status display.

Keywords: greenhouses; environmental parameters; sensor automatic control; Programmable Controller

目 录

第一章 绪 论 1

1.1大棚自动控制技术发展的背景 1

1.2大棚在国内外的发展现状 1

1.2.1大棚在国内的发展现状 1

1.2.2大棚在国外的发展现状 1

1.3大棚自动化系统研究及意义 2

第二章 方案设计 3

2.1方案论述 3

2.2设计方案 3

2.2.1设计要求 3

2.2.2方案示意图 3

第三章 设备选型及原理图设计 5

3.1可编程控制器（PLC） 5

3.1.1 PLC的组成结构 5

3.1.2 PLC的功能简介 6

3.1.3 PLC的选型要求 8

3.1.4 西门子S7-200 9

3.2 温湿度传感器 9

3.2.1选型原则 10

3.2.2技术参数 10

3.2.3 湿度定义 10

3.3光照强度传感器HA2003 10

3.3.1选型原则 11

3.3.2技术参数 11

3.3.3工作原理 11

3.4 CO2浓度传感器DC02-T8 11

3.4.1选型原则 12

3.4.2 CO2浓度传感器DC02-T8技术参数 12

3.5 天窗 12

3.5.1选型原则 13

3.6 加密遮阳网 13

3.6.1 选型原则 13

3.7 水泵JET100P 13

3.7.1水泵JET100P技术参数 14

3.7.2 选型原则 14

3.8 循环风机 14

3.8.1 循环风机4-4技术参数 15

3.8.2 选型原则 15

3.9 通风风机HKG-200 15

3.9.1通风风机HKG-200技术参数 16

3.9.2 选型原则 16

3.10 CO₂发生器GEN-10 16

3.10.1 选型原则 16

3.10.2 CO2发生器GEN-10技术参数 16

3.11模拟量输入模块EM235 17

3.12硬件总体设计 17

3.12.1 I/O分配表 17

3.13 大棚示意图 19

3.14 PLC接线图 19

3.15 柜机内部图和面板图 19

第四章 软件模块设计 20

4.1 软件结构 20

4.2 温度控制模块设计 20

4.2.1 温度控制模块原理 20

4.2.2 温度控制模块流程图 20

4.2.3 温度控制模块梯形图 21

4.3 湿度控制模块设计 23

4.3.1湿度控制模块原理 23

4.3.2湿度控制模块流程图 24

4.3.3 湿度控制模块梯形图 24

4.4 光照强度控制模块设计 26

4.4.1 光照强度模块原理 26

4.4.2 光照强度控制模块流程图 27

4.4.3 光照强度控制模块梯形图 27

4.5 CO₂浓度控制模块设计 29

4.5.1 CO₂浓度控制模块原理 29

4.5.2 CO₂浓度控制模块流程图 29

4.5.3 CO₂浓度控制模块梯形图 30

4.6 手自动转换控制模块设计 31

4.6.1 手自动转换控制模块梯形图 31

第五章 方案调试 32

5.1 总述 32

5.2 温度调试 32

5.2.1 温度调试程序 32

5.2.2 温度调试结果 33

5.3 湿度调试 35

5.3.1 湿度调试程序 35

5.3.2 湿度调试结果 36

致 谢 39

参考文献 40

附 录 41

附录1 41

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