plc控制大棚蔬菜自动浇灌系统设计及仿真(附件)【字数：10323】
摘 要大棚蔬菜是通过改变环境温度，合理利用水资源，来进行自动化式的灌溉栽培。现如今节水灌溉已成为大棚蔬菜种植中的一个广泛应用，灌溉控制方式经历了三个阶段手动控制、自动控制、智能化控制。由于现实生活中，大棚蔬菜的生长时间长但又具有规律性，故进行模拟控制大棚蔬菜自动灌溉控制系统。本文从影响农作物的温湿度环境切入，利用温湿度传感器，分析温度和湿度的变化来调节农作物周围的环境，并通过AD转换来与PLC连接，从而达到实时监控、运行。
目 录
第一章 绪论1
1.1绪论1
1.2选题的意义与目的1
1.3课题的背景1
1.4研究内容2
第二章 自动灌溉控制系统总方案的设计3
2.1自动灌溉控制系统主要参数的调节与控制3
2.2自动灌溉控制系统总体结构设计3
2.3设计中的问题4
2.4针对要求提出的解决方案4
2.5创新之处4
第三章 自动灌溉控制系统硬件设计5
3.1 PLC选择5
3.2温度传感器的选择7
3.3湿度传感器的选择9
3.4 A/D转换10
第四章 自动灌溉控制系统软件设计13
4.1 PLC编程流程图13
4.2 PLC的编程14
第五章 自动灌溉控制系统的实现及仿真16
5.1 PLC控制系统的调试16
5.2 PLC仿真实验16
结束语21
致谢22
参考文献23
附录24
第一章 绪论
1.1绪论
本章论述了选题的目的、意义、背景，介绍现代大棚蔬菜控制的发展及现状，大棚蔬菜灌溉控制系统的发展趋势。经过对比分析，找到大棚蔬菜灌溉所需的特征，在大棚蔬菜灌溉特征的基础上论证本论文研究的目的和意义，并说明本论文要研究的工作及内容。
1.2选题的目的与意义
温度、压力、流量和液位是最常见的四个过程变量。在这四个常见的变量中，最常见的过程变量是温度、湿度这两个变量，温度、湿度这两个变量直接影响人们日常生活中的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
各个领域。因此，作为温湿度控制系统的恒温系统广泛应用于各个领域，如农业、石油、化工、冶金、食品、医药、国防、教育、科研等。温湿度的合理、准确及便捷的控制，对提高所需产品的质量和生产技术水平具有重大的意义。中国作为一个人口基数大的国家，经历发展自动灌溉控制系统来提高农产品的产量和质量有着十分实际的意义。农业中运用的恒温恒湿系统是一种通过计算机便于温湿度环境因子实时调控的网络控制技术，是现代农业中科技向产业变化的物质基础。
1.3课题的背景
跟随着改革开放后一步一步地深入、乡下劳动人民理念的改观，大批量的农民流向繁华的城市，近两亿的农村劳动人民成为了农民工，城市化进展逐渐加快。在农业人口的劳动力不停歇增加产值的同时，原本城市周围的田地应该是给蔬菜用来种植的受城市化的影响变成了高楼大厦，农村人口也改变了曾经自给自足的日常生活方式，社会渐渐地由传统的生产方式进入到专业化的分工时代。
自改革开放后，我国的经济增长地十分迅速，以肉眼可见的效果变化，使得大部分农业的研究和应用技术越来越受到重视，在众多的研究中温室大棚自动灌溉已经成为高效农业的一个重要组成部分。在现代化农业生产中，以蔬菜大棚为代表的现代农业办法有着强大的功用。大棚内的温度、湿度参数，直接关系到大棚内蔬菜的生长。国际上的大棚蔬菜自动灌溉设施己经发展到相对周备的水平，并已经具有了必定较高的标准，但是要买这些国际上的设备价格必然因为商人的天性而十分的昂贵，且这些设备是适应他们那里的蔬菜生长环境，缺少可以与我国气候特征相适应的测控软件。现如今大多数农民通过自己的经验对大棚蔬菜内的温度、湿度、二氧化碳含量的监测与控制，这样不可避免的会产生各种弊端，如测控精度低、劳动强度大及测控不及时等，易造成人为的不可填补的损失，后果为蔬菜生长不好达不到设想的目标大大增加了蔬菜生长的成本，浪费了农民辛辛苦苦的耕种。因此为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，必须加大力度发展并发挥农业设施与农业工程，从而科学合理地调节大棚内温度、湿度，形成有利于蔬菜孕育的环境。目前，随着人们更多的使用大棚蔬菜自动灌溉控制技术，该技术已经得到迅速的增长，人们对科学灌溉的性能要求也越来越高，比较独特的是为了提高生产效率，对大棚的自动化水准要求也越来越高。
1.4研究内容
本文针对大棚蔬菜灌溉自动控制系统，主要开展了以PLC为主体的大棚蔬菜自动灌溉控制系统钻研。该设计以影响大棚蔬菜的环境温度作为切入点切入，进行相关性的分析，确认影响大棚蔬菜稳定生长的决定性因子，并对整体系统中部分配件进行相应的配备及连接，对软件部分也要进行研究与设计。研究的实质内容主要有：对影响自动控制系统灌溉溉量的温室环境因子分析，针对大棚蔬菜对水量的需求来选择合理的温湿度传感器；对大棚蔬菜灌溉系统整体结构研究设计；结合编程，设计出具有采集、监控、决策和自动控制的智能灌溉控制系统。
第二章 自动灌溉控制系统总方案设计与分析
2.1自动灌溉控制系统主要参数的调节与控制
论文主要针对大棚蔬菜进行模拟自动灌溉控制系统的研究与设计。目的在于设计一套可实时监控与准确浇灌的控制系统，可以设置适合农作物生长的温度上下限和最适宜湿度。本章根据对蔬菜正常生长需求分析，需要对控制系统进行总方案设计。
2.1.1温度的调节与控制
大棚蔬菜内温度的调节包括加温与降温这两种，温度调节要求达到能够维持农作物生长的设定温度。（1）加温，温度过低会影响农作物的正常生长，从而延迟蔬菜的收割，增加对农民的压力，所以一般在蔬菜的周围放置加热箱使蔬菜正常生长。（2）降温，保护大棚内温度一直低最简单的方法是透风，但温度过高时，依靠自然通风不能满足蔬菜的生育要求，必须人工降温。降温的方法有风机降温、屋顶喷雾，但由于屋顶喷雾安装价高，而风机降温安装成本较低、降温速度快，所以本文采用风机降温法。
2.1.2湿度的调节与控制
目 录
第一章 绪论1
1.1绪论1
1.2选题的意义与目的1
1.3课题的背景1
1.4研究内容2
第二章 自动灌溉控制系统总方案的设计3
2.1自动灌溉控制系统主要参数的调节与控制3
2.2自动灌溉控制系统总体结构设计3
2.3设计中的问题4
2.4针对要求提出的解决方案4
2.5创新之处4
第三章 自动灌溉控制系统硬件设计5
3.1 PLC选择5
3.2温度传感器的选择7
3.3湿度传感器的选择9
3.4 A/D转换10
第四章 自动灌溉控制系统软件设计13
4.1 PLC编程流程图13
4.2 PLC的编程14
第五章 自动灌溉控制系统的实现及仿真16
5.1 PLC控制系统的调试16
5.2 PLC仿真实验16
结束语21
致谢22
参考文献23
附录24
第一章 绪论
1.1绪论
本章论述了选题的目的、意义、背景，介绍现代大棚蔬菜控制的发展及现状，大棚蔬菜灌溉控制系统的发展趋势。经过对比分析，找到大棚蔬菜灌溉所需的特征，在大棚蔬菜灌溉特征的基础上论证本论文研究的目的和意义，并说明本论文要研究的工作及内容。
1.2选题的目的与意义
温度、压力、流量和液位是最常见的四个过程变量。在这四个常见的变量中，最常见的过程变量是温度、湿度这两个变量，温度、湿度这两个变量直接影响人们日常生活中的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
各个领域。因此，作为温湿度控制系统的恒温系统广泛应用于各个领域，如农业、石油、化工、冶金、食品、医药、国防、教育、科研等。温湿度的合理、准确及便捷的控制，对提高所需产品的质量和生产技术水平具有重大的意义。中国作为一个人口基数大的国家，经历发展自动灌溉控制系统来提高农产品的产量和质量有着十分实际的意义。农业中运用的恒温恒湿系统是一种通过计算机便于温湿度环境因子实时调控的网络控制技术，是现代农业中科技向产业变化的物质基础。
1.3课题的背景
跟随着改革开放后一步一步地深入、乡下劳动人民理念的改观，大批量的农民流向繁华的城市，近两亿的农村劳动人民成为了农民工，城市化进展逐渐加快。在农业人口的劳动力不停歇增加产值的同时，原本城市周围的田地应该是给蔬菜用来种植的受城市化的影响变成了高楼大厦，农村人口也改变了曾经自给自足的日常生活方式，社会渐渐地由传统的生产方式进入到专业化的分工时代。
自改革开放后，我国的经济增长地十分迅速，以肉眼可见的效果变化，使得大部分农业的研究和应用技术越来越受到重视，在众多的研究中温室大棚自动灌溉已经成为高效农业的一个重要组成部分。在现代化农业生产中，以蔬菜大棚为代表的现代农业办法有着强大的功用。大棚内的温度、湿度参数，直接关系到大棚内蔬菜的生长。国际上的大棚蔬菜自动灌溉设施己经发展到相对周备的水平，并已经具有了必定较高的标准，但是要买这些国际上的设备价格必然因为商人的天性而十分的昂贵，且这些设备是适应他们那里的蔬菜生长环境，缺少可以与我国气候特征相适应的测控软件。现如今大多数农民通过自己的经验对大棚蔬菜内的温度、湿度、二氧化碳含量的监测与控制，这样不可避免的会产生各种弊端，如测控精度低、劳动强度大及测控不及时等，易造成人为的不可填补的损失，后果为蔬菜生长不好达不到设想的目标大大增加了蔬菜生长的成本，浪费了农民辛辛苦苦的耕种。因此为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，必须加大力度发展并发挥农业设施与农业工程，从而科学合理地调节大棚内温度、湿度，形成有利于蔬菜孕育的环境。目前，随着人们更多的使用大棚蔬菜自动灌溉控制技术，该技术已经得到迅速的增长，人们对科学灌溉的性能要求也越来越高，比较独特的是为了提高生产效率，对大棚的自动化水准要求也越来越高。
1.4研究内容
本文针对大棚蔬菜灌溉自动控制系统，主要开展了以PLC为主体的大棚蔬菜自动灌溉控制系统钻研。该设计以影响大棚蔬菜的环境温度作为切入点切入，进行相关性的分析，确认影响大棚蔬菜稳定生长的决定性因子，并对整体系统中部分配件进行相应的配备及连接，对软件部分也要进行研究与设计。研究的实质内容主要有：对影响自动控制系统灌溉溉量的温室环境因子分析，针对大棚蔬菜对水量的需求来选择合理的温湿度传感器；对大棚蔬菜灌溉系统整体结构研究设计；结合编程，设计出具有采集、监控、决策和自动控制的智能灌溉控制系统。
第二章 自动灌溉控制系统总方案设计与分析
2.1自动灌溉控制系统主要参数的调节与控制
论文主要针对大棚蔬菜进行模拟自动灌溉控制系统的研究与设计。目的在于设计一套可实时监控与准确浇灌的控制系统，可以设置适合农作物生长的温度上下限和最适宜湿度。本章根据对蔬菜正常生长需求分析，需要对控制系统进行总方案设计。
2.1.1温度的调节与控制
大棚蔬菜内温度的调节包括加温与降温这两种，温度调节要求达到能够维持农作物生长的设定温度。（1）加温，温度过低会影响农作物的正常生长，从而延迟蔬菜的收割，增加对农民的压力，所以一般在蔬菜的周围放置加热箱使蔬菜正常生长。（2）降温，保护大棚内温度一直低最简单的方法是透风，但温度过高时，依靠自然通风不能满足蔬菜的生育要求，必须人工降温。降温的方法有风机降温、屋顶喷雾，但由于屋顶喷雾安装价高，而风机降温安装成本较低、降温速度快，所以本文采用风机降温法。
2.1.2湿度的调节与控制
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