基于plc的某蔬菜种植控制系统仿真设计【字数：11490】
摘 要随着时代的进步，大家的生活水平也越来越高。在农业种植过程中以使用可编程序控制器（PLC）为主控的自动化种植设备，在农业种植方面广泛使用。以应用广泛、性能可靠、安全、编程设计简易等诸多有利因素。逐渐占领了自动化种植设备的市场。此次设计主要介绍了如何将传统的蔬菜种植，在现代科技的改造下实现自动化种植。在此次设计中使用的硬件有冷风机、热风机、温度传感器（HMD40）、二氧化碳浓度传感器（TGS4160）、光照传感器（poi88-C）土壤水分检测传感器，滴灌设备，将实时监控数据，利用可编程控制器来驱动这些设备工作，从而实现了蔬菜种植过程的智能化控制，使更多生产力被解放。基于这样的设计理念，实现了蔬菜种植环境数据监测、农业种植数据记录、输出显示等功能，为蔬菜种植的研究工作者提供新的努力方向。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题简述 1
1.2国内外现状及研究 1
1.3研究想法 2
第二章 蔬菜种植控制系统设计 4
2.1控制系统的设计 4
2.2系统的控制原理 4
2.3通信模块 6
2.4滴灌系统 7
第三章 蔬菜种植系统的硬件部分设计 8
3.1电气部分设计 8
3.2 PLC硬件电路设计 12
3.3硬件的选用 13
3.4 I/O地址分配表如下： 18
3.5 PLC硬件接线图 19
第四章 蔬菜种植系统的流程设计 20
4.1流程图 20
第五章 程序设计及仿真 23
5.1程序设计 23
5.2蔬菜种植系统的人机界面设计 25
5.3系统的人机界面 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 31
第一章 绪论
1.1课题简述
1.1.1课题背景
在这个科学技术不断创新的年代，可以利用现代科技来改变蔬菜种植环境，避免了外部环境对蔬菜生长过程的影响，为蔬菜生长提供了有力的条件。
影响蔬菜生长的主要因素 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
有：阳光、空气、水分、温度。可以在温室中利用微气候控制技术为蔬菜生长提供最有利的生长环境，从而保证蔬菜的产量以及质量。自动化蔬菜种植具有调控温度、湿度、光照二氧化碳的设备，利用可编程控制实现自动控制，减少了人工成本为蔬菜生长提供了最佳的生长环境。
1.1.2研究目的及意义
自动化蔬菜种植技术在全国蔬菜种植面积中只占很小一部分，在全国大部分地区仍然采用传统方式种植，利用搭建薄膜大棚的方式来种植蔬菜，这种方式比以前的木棚有了很大的改善，但还是需要人工来调节温度、湿度，对光照和二氧化碳的调节就没办法了。所以在全国的蔬菜种植范围内，实现自动化种植的地方还是只有一小部分。
农业发展与人们的生活息息相关，随着社会的发展，以及经济的快速发展，传统的蔬菜种植已经跟不上人们的生活节奏了。自动化的种植方式大大减少了人工的成本，提高了经济效益。对蔬菜生长过程中的环境进行实时监控与控制，使蔬菜在最适宜的环境中生长，提高了产量和质量。
1.2国内外现状及研究
1.2.1国内现状
传统的蔬菜按照已经流传设定好的节气重复循环施肥播种，再配上有机物，不仅可以在味觉上给人以美的享受，而且可以促进人们的吸收。以前的蔬菜种植只能按照设定好的播种方式人工工作。当今自动化工具的迅速发展带动了各个产业的迅速发展，如今饮食已经占据了人们生活中重要的一部分，作为饮食中重要的组成部分：蔬菜种植方法也要随之不断改进。特别是在如今社会压力与日俱增的情况下，大家对蔬菜的品质及要求也越来越高了，所以改善蔬菜种植劳动力、优化蔬菜种植环境显得尤为重要。
二十世纪九十年代以来，随着中国改革开放政策的逐步推广。中国的市场经济得到了飞速发展。全国各地的基础建设也随之一步步改善。在全国人民推动经济发展的大环境下，农业这一传统行业迎来了发展的春天。为了保证蔬菜种植这一行业的快速发展，使蔬菜这一农作物满足大众的需求。二十一世纪以来，部分大学和中专开始进行了蔬菜、水稻等农作物的授课，这一措施的进行使得农业进入了更加专业、有效的发展阶段。在蔬菜种植自动化技术快速发展的同时，一些问题也随之显现出来，比如现如今节能减排、节水、环境保护等问题已经引起了人们的重视，农业种植如果不能及时有效的解决这些问题，有可能影响这一行业的发展。
1.2.1国外现状
欧洲各国因为人工成本高和人口数量不足的情况下，很早就开始发展自动化蔬菜种植的技术，在温室种植过程中应用微气候控制实现了最佳的生长环境，利用PLC控制系统控制和调节蔬菜生长过程中的外部和内部因素，控制系统实时读取检测数据，并根据数据利用外部设备对当前生长环境做出调整。
1.3研究想法
传统的蔬菜种植自动化设备虽然繁多、应用广泛。但是一旦按照一定的运行方式建设完成，将无法更改，不能按照人们的需求去改变控制方式以及达到的效果。众所周知，当一种新的充满创意并且造价不菲的蔬菜种植设备设计好，一定会引起同行的前来吸取经验。但是随着时间的推移，蔬菜种植也会慢慢改变种植要求。所以一种能够随时改变温度、光照可以根据人们的需求变化，不断改变控制方式的自动化系统就显得尤为重要。随着可编程序控制器（PLC）的出现与发展，越来越多的设计者开始使用PLC作为蔬菜种植自动化设备的主控芯片。PLC之所以应用广泛，是因为它有许多不可替代的优点：造价成本低、占用空间较小、简单易学、前期编程简捷、后期扩展功能方便、且运行可靠降低了维修成本。改变蔬菜种植自动化设备的种植规律从而改变蔬菜种植自动化设备的样式。设计者可以通过修改、甚至重新编写蔬菜种植自动化设备主控系统中梯形图程序的方式，来满足人们的需求。使用PLC作为蔬菜种植自动化设备的主控系统不仅修改方便，而且可以按照不同国家习俗、不同运用地点的需求进行独特的定制。得到了世界各地农业专家的青睐。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题简述 1
1.2国内外现状及研究 1
1.3研究想法 2
第二章 蔬菜种植控制系统设计 4
2.1控制系统的设计 4
2.2系统的控制原理 4
2.3通信模块 6
2.4滴灌系统 7
第三章 蔬菜种植系统的硬件部分设计 8
3.1电气部分设计 8
3.2 PLC硬件电路设计 12
3.3硬件的选用 13
3.4 I/O地址分配表如下： 18
3.5 PLC硬件接线图 19
第四章 蔬菜种植系统的流程设计 20
4.1流程图 20
第五章 程序设计及仿真 23
5.1程序设计 23
5.2蔬菜种植系统的人机界面设计 25
5.3系统的人机界面 27
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
附录 31
第一章 绪论
1.1课题简述
1.1.1课题背景
在这个科学技术不断创新的年代，可以利用现代科技来改变蔬菜种植环境，避免了外部环境对蔬菜生长过程的影响，为蔬菜生长提供了有力的条件。
影响蔬菜生长的主要因素 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
有：阳光、空气、水分、温度。可以在温室中利用微气候控制技术为蔬菜生长提供最有利的生长环境，从而保证蔬菜的产量以及质量。自动化蔬菜种植具有调控温度、湿度、光照二氧化碳的设备，利用可编程控制实现自动控制，减少了人工成本为蔬菜生长提供了最佳的生长环境。
1.1.2研究目的及意义
自动化蔬菜种植技术在全国蔬菜种植面积中只占很小一部分，在全国大部分地区仍然采用传统方式种植，利用搭建薄膜大棚的方式来种植蔬菜，这种方式比以前的木棚有了很大的改善，但还是需要人工来调节温度、湿度，对光照和二氧化碳的调节就没办法了。所以在全国的蔬菜种植范围内，实现自动化种植的地方还是只有一小部分。
农业发展与人们的生活息息相关，随着社会的发展，以及经济的快速发展，传统的蔬菜种植已经跟不上人们的生活节奏了。自动化的种植方式大大减少了人工的成本，提高了经济效益。对蔬菜生长过程中的环境进行实时监控与控制，使蔬菜在最适宜的环境中生长，提高了产量和质量。
1.2国内外现状及研究
1.2.1国内现状
传统的蔬菜按照已经流传设定好的节气重复循环施肥播种，再配上有机物，不仅可以在味觉上给人以美的享受，而且可以促进人们的吸收。以前的蔬菜种植只能按照设定好的播种方式人工工作。当今自动化工具的迅速发展带动了各个产业的迅速发展，如今饮食已经占据了人们生活中重要的一部分，作为饮食中重要的组成部分：蔬菜种植方法也要随之不断改进。特别是在如今社会压力与日俱增的情况下，大家对蔬菜的品质及要求也越来越高了，所以改善蔬菜种植劳动力、优化蔬菜种植环境显得尤为重要。
二十世纪九十年代以来，随着中国改革开放政策的逐步推广。中国的市场经济得到了飞速发展。全国各地的基础建设也随之一步步改善。在全国人民推动经济发展的大环境下，农业这一传统行业迎来了发展的春天。为了保证蔬菜种植这一行业的快速发展，使蔬菜这一农作物满足大众的需求。二十一世纪以来，部分大学和中专开始进行了蔬菜、水稻等农作物的授课，这一措施的进行使得农业进入了更加专业、有效的发展阶段。在蔬菜种植自动化技术快速发展的同时，一些问题也随之显现出来，比如现如今节能减排、节水、环境保护等问题已经引起了人们的重视，农业种植如果不能及时有效的解决这些问题，有可能影响这一行业的发展。
1.2.1国外现状
欧洲各国因为人工成本高和人口数量不足的情况下，很早就开始发展自动化蔬菜种植的技术，在温室种植过程中应用微气候控制实现了最佳的生长环境，利用PLC控制系统控制和调节蔬菜生长过程中的外部和内部因素，控制系统实时读取检测数据，并根据数据利用外部设备对当前生长环境做出调整。
1.3研究想法
传统的蔬菜种植自动化设备虽然繁多、应用广泛。但是一旦按照一定的运行方式建设完成，将无法更改，不能按照人们的需求去改变控制方式以及达到的效果。众所周知，当一种新的充满创意并且造价不菲的蔬菜种植设备设计好，一定会引起同行的前来吸取经验。但是随着时间的推移，蔬菜种植也会慢慢改变种植要求。所以一种能够随时改变温度、光照可以根据人们的需求变化，不断改变控制方式的自动化系统就显得尤为重要。随着可编程序控制器（PLC）的出现与发展，越来越多的设计者开始使用PLC作为蔬菜种植自动化设备的主控芯片。PLC之所以应用广泛，是因为它有许多不可替代的优点：造价成本低、占用空间较小、简单易学、前期编程简捷、后期扩展功能方便、且运行可靠降低了维修成本。改变蔬菜种植自动化设备的种植规律从而改变蔬菜种植自动化设备的样式。设计者可以通过修改、甚至重新编写蔬菜种植自动化设备主控系统中梯形图程序的方式，来满足人们的需求。使用PLC作为蔬菜种植自动化设备的主控系统不仅修改方便，而且可以按照不同国家习俗、不同运用地点的需求进行独特的定制。得到了世界各地农业专家的青睐。
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