畢業(yè)作品

設(shè)計(jì)題目：基于PLC溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 選題類型： 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 麻 瑜 學(xué) 號： 201604013314 專 業(yè)： 機(jī)電一體化技術(shù) 班 級： 16機(jī)電高職3班 指導(dǎo)教師： 唐晨光 2018年 12 月目錄一、選題的依據(jù)2二、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路3三、產(chǎn)品構(gòu)成41、PLC的選擇及選型42、觸摸屏的選擇43、傳感器參數(shù)的選擇6四、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)（重點(diǎn)）61、電路設(shè)計(jì)62、PLC 的I/O 分配表73、PLC I/O接線圖84、昆侖通態(tài)摸屏的頁面設(shè)置105、控制系統(tǒng)工作原理106、控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)13五、產(chǎn)品調(diào)試及優(yōu)化分析181、手動(dòng)模式與自動(dòng)模式的調(diào)試182、急停開關(guān)的調(diào)試183、PLC及觸摸屏調(diào)試18六、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)總結(jié)18七、參考文獻(xiàn)19八、致謝（單獨(dú)一頁）19一、選題的依據(jù)溫室大棚是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，溫室大棚不僅可以改善作物的生長條件，為作物提供適合生長環(huán)境，使作物的種植可以有效的擺脫溫濕度、氣候、土壤環(huán)境等制約因素的影響，實(shí)現(xiàn)作物的正常種植，能讓我們即使在寒冷的季節(jié)也能吃到一年四季反季節(jié)作物及蔬菜，滿足我們?nèi)粘Ｉ钕M(fèi)需求，具有重要的研究意義。經(jīng)過查閱資料了解到，當(dāng)前我國溫室大棚，普遍使用的人工操作管理；根據(jù)個(gè)人管理經(jīng)驗(yàn)對大棚內(nèi)的作物生長情況，進(jìn)行對作物生長環(huán)境進(jìn)行人工調(diào)節(jié)；但是這種方式很不理想，不但浪費(fèi)了大量的人力物力，而且不能對溫室大棚的作物大規(guī)模，規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行有效的控制，其控制范圍小，效果不明顯；而對比國外溫室控制技術(shù)的已應(yīng)用廣泛，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)十分成熟。國外的溫室控制技術(shù)能夠自動(dòng)化有效監(jiān)控溫室里環(huán)境作物具體信息情況，對溫室里的機(jī)器設(shè)備參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)試監(jiān)控，具有準(zhǔn)確的控制，促進(jìn)作物正常生長; 據(jù)了解，現(xiàn)在國外的溫室控制系統(tǒng)的產(chǎn)品價(jià)格比較昂貴，且漢語化功能不太完整，針對這些產(chǎn)品對于我國農(nóng)戶都使用及操作的要求還是比較高的，就目前情況，這些國外產(chǎn)品還不適宜在我國溫室大棚領(lǐng)域大范圍推廣?？紤]到這些綜合因素，結(jié)合自己所學(xué)專業(yè)知識和現(xiàn)有條件，設(shè)計(jì)一款基于PLC溫室大棚控制系統(tǒng)，旨在彌補(bǔ)我國在溫室監(jiān)控領(lǐng)域的不足之處，實(shí)現(xiàn)溫室大棚現(xiàn)代化，自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)管理，推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。2、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)思路1理清楚溫室大棚控制系統(tǒng)的組成部分，并且要分析控制系統(tǒng)的要求；從而才能確定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。選擇三菱2N系列PLC控制器作為控制系統(tǒng)的核心部分，和觸摸屏相連接組成控制部分；根據(jù)控制系統(tǒng)的要求要有5臺電機(jī)和LED燈實(shí)現(xiàn)溫室大棚的輸出。2.設(shè)計(jì)溫室大棚主電路和控制電路3.要選擇合適的元器件和參數(shù)，主要是三菱PLC、昆侖觸摸屏、傳感器、主令電器的型號上的選擇；和連接電路用的導(dǎo)線。4.設(shè)置元器件參數(shù)，主要對傳感器設(shè)定參數(shù)5.設(shè)計(jì)昆侖觸摸屏的顯示畫面，設(shè)計(jì)PLC梯形圖，并編寫在PLC控制程序里。三、產(chǎn)品構(gòu)成本控制系統(tǒng)由三菱FX2N-48MR、昆侖通態(tài)觸摸屏、遮陽簾、通風(fēng)機(jī)、暖風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、增濕器、除濕器、溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器，CO2化碳傳感器組成基于PLC溫室大棚的控制系統(tǒng)，PLC 控制程序主要包括 FX2N-48MR和FX2N-4AD 模塊的初始化設(shè)定。傳感器主要是采集的存儲器和數(shù)據(jù)量之間的轉(zhuǎn)換，將溫室內(nèi)環(huán)境物理量轉(zhuǎn)換為 PLC 能夠處理的數(shù)據(jù)量 ，如溫度、濕度光照、二氧化碳濃度和等，然后再把數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換為物理量，并通過昆侖通態(tài)觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示觀察。根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)檢測采集過來的具體數(shù)據(jù)的情況來看，本控制系統(tǒng)能夠根據(jù)作物生長的環(huán)境變量，對溫室大棚進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的控制。1、PLC的選擇及選型根據(jù)溫室大棚控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，選擇FX2N-48MR系列PLC,共有48個(gè)點(diǎn)數(shù)，24個(gè)輸入點(diǎn)，24個(gè)輸出點(diǎn)，工作電源為24VDC，輸入電流為24VDC 5mA，主機(jī)電源為220V AC，該系列PLC符合控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，能高速處理并且可擴(kuò)展需要的特殊功能模塊，模擬控制，具有功能完善，編程簡單；用途比較廣泛。圖1.三菱FX2N-48MR A/D 模擬特殊輸入模塊的選擇。 在本控制系統(tǒng)中，用到了檢測的數(shù)據(jù)的四種傳感器， 所以選擇了三菱FX2N-4AD功能模塊。有CH1CH4 四個(gè)模擬量輸入通道，其工作電壓供電為DC 24V，工作方式是把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，傳送給PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2、觸摸屏的選擇考慮到設(shè)計(jì)要求，觸摸屏選擇型號為昆侖通態(tài)TPC7062KX觸摸屏，其產(chǎn)品尺寸7英寸彩色顯示屏，分辨率800x480,供電電源24V，額定功率5w,工作溫度0-45，儲存濕度5%-60%其抗干擾性為工業(yè)三級標(biāo)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求。圖2.昆侖通態(tài)TPC7062KX觸摸屏在硬件方面，包括執(zhí)行單元和環(huán)境參數(shù)檢測單元，傳感器回饋的信息通過傳遞給PLC，PLC由內(nèi)部程序判斷信息從而又輸出給執(zhí)行設(shè)備，通過這樣的方式構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。硬件中的各機(jī)械設(shè)備通過導(dǎo)線連接后接收PLC 的輸出信號，輸出信號輸出給交流接觸器，使用接觸器來控制電機(jī)，被控制的電機(jī)設(shè)備運(yùn)行工作，作為調(diào)節(jié)大棚溫濕度的主要途徑,在調(diào)節(jié)過程中傳感器會根據(jù)實(shí)時(shí)檢測到的數(shù)據(jù)參、數(shù)值帶回 PLC，PLC 將帶回值反饋處理后送觸摸屏顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有遮陽簾、通風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)，暖風(fēng)機(jī)，除濕器，加濕器灌溉等裝置。遮陽簾主要保證溫室內(nèi)作物能夠在良好的光照條件下進(jìn)行有效的光合作用，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)工作，促進(jìn)作物正常生長。冷風(fēng)機(jī)是對溫室內(nèi)出現(xiàn)過高溫度的控制：當(dāng)溫度高于作物正常生長溫度的限定值時(shí)，則打開冷風(fēng)機(jī)，通過制冷的作用來對溫室大棚進(jìn)行降溫處理；當(dāng)溫室在正常的溫度范圍值時(shí)，關(guān)閉冷風(fēng)機(jī)。暖風(fēng)機(jī)加熱裝置主要實(shí)現(xiàn)提高溫室溫度的控制：當(dāng)溫室內(nèi)溫度低于作物正常生長的溫度限定值后，暖風(fēng)機(jī)裝置會工作，增加室內(nèi)的溫度；當(dāng)達(dá)到作物生長溫度限定值以上時(shí)，關(guān)閉暖風(fēng)機(jī)裝置。加濕器和除濕器裝置主要實(shí)現(xiàn)作物的澆水灌溉功能，通過濕度傳感器檢測土壤是否水分充足，過量。若沒有達(dá)到農(nóng)作物正常生長的土壤濕度限定值，則啟動(dòng)加濕器補(bǔ)水進(jìn)行灌溉；若高于濕度限定值，則停止灌溉，打開除濕器裝置。圖3.基于PLC溫室大棚控制系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)圖3、傳感器參數(shù)的選擇主要使用溫度、濕度、光照、二氧化碳傳感器四種傳感器來實(shí)現(xiàn)對溫室大棚內(nèi)部環(huán)境量的數(shù)據(jù)采集工作。(1)溫度傳感器，工作電壓是DC 524V，輸出信號為 420mA 電流信號，其量程是50400。(2)濕度傳感器，工作電壓是DC 524V，輸出信號為 420mA 電流信號，其量程是 0%100%。(3)光照傳感器，工作電壓是DC 524V，輸出信號為 420mA 電流信號，其量程是 020wLux。(4)二氧化碳傳感器，工作電壓是DC 524V，輸出信號為 420mA 電流信號，其量程是 05000ppm。四、產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)（重點(diǎn)）1、電路設(shè)計(jì)根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)主電路和控制電路接線圖，在主電路設(shè)計(jì)中， 電源的配置上，采用單相 220V和三相380V 供電， 以供給不同的用電設(shè)備。主電路如下圖所示，空氣開關(guān)QF1QF7起到保護(hù)所有用電設(shè)備。 有六臺電機(jī)M1M6、LED指示燈、FR1FR6熱繼電器，起到過載保護(hù)作用。圖4.主電路圖(1)、暖風(fēng)機(jī)控制電路根據(jù)設(shè)計(jì)需要，冷風(fēng)機(jī)控制電路設(shè)置有手動(dòng)/自動(dòng)的切換開關(guān)SA1-1SA1-2。在手動(dòng)模式下SA1-1，交流接觸器KM1的線圈得電，此時(shí)暖風(fēng)機(jī)M1運(yùn)轉(zhuǎn)。在自動(dòng)模式下SA1-2，由PLC控制器實(shí)現(xiàn)控制，交流接觸器KM1的線圈得電，其冷風(fēng)機(jī)運(yùn)行。其冷風(fēng)機(jī)、加濕器、除濕器、通風(fēng)機(jī)也是相同原理的操作運(yùn)行方式。(2)、遮陽簾開簾、關(guān)簾；正反轉(zhuǎn)控制：遮陽簾開簾、關(guān)簾；需要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，遮陽簾電機(jī)正反轉(zhuǎn)工作何時(shí)開啟或關(guān)閉由系統(tǒng)硬件、功能算法和PLC程序決定。控制系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)手動(dòng)切換旋鈕開關(guān)SA1，將其旋到自動(dòng)位置時(shí)由PLC程序進(jìn)行自動(dòng)控制，旋到手動(dòng)時(shí)由人工按鈕手動(dòng)控制，如：開啟按鈕SB9，交流接觸器KM6工作，遮陽簾電機(jī)開始正轉(zhuǎn)運(yùn)行，遮陽簾開簾，達(dá)到最大限度時(shí)，行程開關(guān)SQ7動(dòng)作，遮陽簾電機(jī)停止，遮陽簾開簾到位；按下按鈕開關(guān)SB10，交流接觸器KM7工作，遮陽簾電機(jī)開始反轉(zhuǎn)運(yùn)行，遮陽簾關(guān)簾，達(dá)到最大限度時(shí)，行程開關(guān)SQ6動(dòng)作，遮陽簾電機(jī)停止，遮陽簾關(guān)簾到位。2、PLC 的I/O 分配表 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，PLC的輸入端接口及各個(gè)輸出端的分配情況如下圖所示：圖5.I/O 分配表3、PLC I/O接線圖 PLC的外部硬件接線。是通過擴(kuò)展電纜和RS-422線與FX2N-4AD、 觸昆侖通態(tài)摸屏鏈接，I/O接線圖如下圖所示：圖6.I/O 分配表4、昆侖通態(tài)摸屏的頁面設(shè)置在MCGS組態(tài)環(huán)境軟件新建仿真文本，建立符合設(shè)計(jì)要求的控制系統(tǒng)，通過觸摸屏動(dòng)手操作，昆侖通態(tài)觸摸屏對溫室大棚控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，控制系統(tǒng)主要是通過從溫室大棚內(nèi)現(xiàn)場環(huán)境的利用傳感器集中的監(jiān)測環(huán)境，從而通過監(jiān)測傳感器，把各種環(huán)境數(shù)據(jù)變量能夠?qū)崟r(shí)的傳送到控制室的PLC 中，讓 PLC可以根據(jù)預(yù)先確定好的設(shè)定值，結(jié)合輸入環(huán)境變量因素，對相應(yīng)的控制裝置實(shí)時(shí)控制操作，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)溫室大棚內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)，為作物生長的提供了良好生長環(huán)境。圖7.昆侖通態(tài)摸屏的仿真頁面圖在觸摸屏顯示頁面上有 X0X22，共19個(gè)開關(guān)，分別控制電機(jī)加熱、降溫加濕滴灌、除濕、減少CO2濃度、遮陽簾正反轉(zhuǎn)開關(guān)簾；手動(dòng)、自動(dòng)切換模式各有一個(gè)指示燈，每一臺電機(jī)都有一個(gè)指示燈，遮陽簾有兩個(gè)指示燈，主要用于顯示工作狀態(tài)；其中，溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2 濃度分別有4 個(gè)模擬值輸入顯示頁面。自動(dòng)控制設(shè)置如圖所示通過昆侖觸摸屏實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)功能控制，本控制系統(tǒng)有：急停按鈕1個(gè)、手動(dòng)控制模式按鈕1個(gè)、自動(dòng)控制模式按鈕1個(gè)、暖風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、加濕器啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、除濕器啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、遮陽簾關(guān)簾啟動(dòng)按鈕及限位開關(guān)各1個(gè)、遮陽簾開簾及限位開關(guān)各1個(gè)。5、控制系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)開始運(yùn)行工作時(shí)，首先要對大棚內(nèi)的各種環(huán)境變量進(jìn)行檢測工作，如溫度、濕度，光照、二氧化碳等環(huán)境變量。通過傳感器把從大棚內(nèi)收集到的環(huán)境信息，用信號傳傳輸?shù)紽X2N-4AD模塊和PLC中，和系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行比較，先對溫度進(jìn)行檢測判斷，當(dāng)檢測到的溫濕度過高或者過低時(shí)，則打開運(yùn)行相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)備，然后對溫濕度度進(jìn)行控制，保持溫室大棚溫濕度達(dá)到平衡狀態(tài)。對溫度的控制通過控制有暖風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)，給室內(nèi)加溫，降溫進(jìn)行室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。對濕度的控制通過控制有加濕器，除濕器，給溫室大棚的作物進(jìn)行灌溉，除濕，保持室內(nèi)濕度穩(wěn)定。當(dāng)室內(nèi)的光照條件不達(dá)標(biāo)，則需要開啟遮陽簾，讓作物吸收光照，進(jìn)行光合作用，促進(jìn)作物生長。當(dāng)外界光照強(qiáng)度過高，超出作物的能接受的限定值，則需要關(guān)閉遮陽簾，對作物進(jìn)行遮陽防曬處理。同時(shí)，如檢測到溫室大棚的二氧化碳的濃度過高時(shí)，則需進(jìn)行通風(fēng)處理，打開通風(fēng)機(jī)，進(jìn)行排氣作用。使棚內(nèi)二氧化碳濃度值保持在可接受范圍值內(nèi)。這些措施是通過傳感器檢測到的環(huán)境變量信息傳入到PLC控制系統(tǒng)中，根據(jù)傳感器檢測到到環(huán)境數(shù)據(jù)，方便做出判斷，進(jìn)行有效的系統(tǒng)控制。本控制系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式，手動(dòng)模式運(yùn)用于一些突發(fā)情況。如檢測機(jī)器是否故障；自動(dòng)工作模式下，PLC運(yùn)行時(shí)，將傳感器對溫室溫度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境因素進(jìn)行檢測的測量值與溫室控制系統(tǒng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，如果溫度的檢測量高于設(shè)定值，PLC就會發(fā)出相應(yīng)的指令控制冷風(fēng)機(jī)的開啟，降低溫室的溫度；如果測量值低于設(shè)定值，則打開熱風(fēng)機(jī)，對溫室進(jìn)行加溫；當(dāng)溫室的濕度高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)打開除濕器除濕。當(dāng)溫室的濕度低于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)打開加濕器進(jìn)行灌溉；當(dāng)溫室的光照強(qiáng)度低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)打開遮陽簾進(jìn)行補(bǔ)光；當(dāng)溫室的光照高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉遮陽簾。當(dāng)溫室的二氧化碳濃度高于設(shè)定值，系統(tǒng)開啟通風(fēng)機(jī)使溫室通風(fēng)降低二氧化碳濃度。圖8.溫室大棚操作流程圖溫室大棚內(nèi)的不同作物對于自然環(huán)境的要求也不盡相同，本設(shè)計(jì)為研究方便，取一其范圍內(nèi)值，作為參考模擬。對大棚溫室內(nèi)的溫度取值25，濕度取值50%RH，本系統(tǒng)取光照強(qiáng)度為2000lx , 二氧化碳濃度單位為100ppm。1.溫度檢測(溫度傳感器)，針對溫度的調(diào)節(jié)和控制。當(dāng)溫室內(nèi)被測溫度值小于設(shè)定值(25)，擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式開啟暖風(fēng)機(jī)增溫。當(dāng)溫室內(nèi)被測溫度值大于設(shè)定值(25)，開啟冷風(fēng)機(jī)達(dá)到降溫效果。2. 濕度的檢測(濕度傳感器)，根據(jù)農(nóng)作物生長需要，土壤濕度必須與室內(nèi)的濕度要保持在一定范圍內(nèi)才有利于農(nóng)作物生長。當(dāng)溫室內(nèi)被測濕度值大于設(shè)定值(50%RH),選擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式開啟除濕器除濕；當(dāng)溫室內(nèi)被測濕度值小于設(shè)定值(50%RH)，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式開啟加濕器加濕；3. 光照的檢測(光照傳感器)，光照對農(nóng)作物的生長影響十分大，為農(nóng)作物提供光合反應(yīng)生成有機(jī)物，使農(nóng)作物體內(nèi)的組織器官能夠有效生長。當(dāng)溫室內(nèi)被測光照值大于設(shè)定值(1000LX)，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式關(guān)閉遮陽簾；當(dāng)溫室內(nèi)被測光照值小于設(shè)定值(1000LX)，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式開啟遮陽簾；4. 二氧化碳的檢測(CO2傳感器)，當(dāng)溫室內(nèi)被測二氧化碳濃度值大于設(shè)定值(100ppm)，選擇手動(dòng)或者自動(dòng)模式開啟降溫，開啟通風(fēng)機(jī)，它的作用就是使大棚內(nèi)的降低二氧化碳濃度以滿足農(nóng)作物生長要求的，6、控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)程序編程設(shè)計(jì)，使用三菱公司的GX Works2軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。 特點(diǎn)，編程使用方便，程序修改比較便捷。(1)、A/D初始程序編程設(shè)計(jì)在使用FX2n-4AD的A/D模擬器進(jìn)行模擬量轉(zhuǎn)換讀取，要對它進(jìn)行初始化程序編程設(shè)計(jì)，選擇接口參數(shù)，其初始化程序如程下圖所示(2)、手動(dòng)/自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)有手動(dòng)及自動(dòng)控制功能，可以按照工作需要選擇啟動(dòng)的方式。手動(dòng)模式控制，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按鈕采用點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)的方式，自動(dòng)模式根據(jù)設(shè)備設(shè)置好的參數(shù)，自動(dòng)執(zhí)行，工作。其程序設(shè)計(jì)如下圖所示：(3)、對于溫度的程序控制根據(jù)設(shè)計(jì)用到的傳感器量程和A/D 功能模塊轉(zhuǎn)化關(guān)系，對溫度設(shè)置區(qū)間限定值為25。當(dāng)溫度傳感器檢測到室內(nèi)溫度低于限定值25時(shí)， 輸出繼電器Y0動(dòng)作， KM1線圈得電閉合，暖風(fēng)機(jī)電機(jī)M1啟動(dòng)，向室內(nèi)提供熱量，溫度； 當(dāng)檢測溫度高于上限設(shè)定值25時(shí)， 輸出繼電器Y1動(dòng)作，KM2線圈得電閉合， 冷風(fēng)機(jī)電機(jī)M2啟動(dòng)，對室內(nèi)進(jìn)行降溫工作。其程序設(shè)計(jì)如下圖所示：(4)、對于濕度程序控制根據(jù)設(shè)計(jì)用到的傳感器量程和A/D 功能模塊轉(zhuǎn)化關(guān)系，對濕度設(shè)置區(qū)間限定值為50%RH。當(dāng)檢測濕度低于限定值50%RH時(shí)， 輸出繼電器Y2動(dòng)作， KM3線圈得電閉合，加濕器電機(jī)M3進(jìn)行滴灌工作，向掌握和土壤補(bǔ)充水分。 當(dāng)檢測濕度高于限定值50%RH時(shí)，輸出繼電器Y3動(dòng)作， KM4線圈得電閉合，除濕器電機(jī)M4進(jìn)行工作，降低室內(nèi)濕度。其程序設(shè)計(jì)如下圖所示：(5)、CO2濃度控制程序設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)用到的CO2傳感器量程和A/D 功能模塊轉(zhuǎn)化關(guān)系，對CO2濃度設(shè)置區(qū)間限定值為100ppm。當(dāng)檢測CO2濃度高于限定值100ppm時(shí)，輸出繼電器Y4動(dòng)作， KM5線圈得電閉合，通風(fēng)機(jī)M5進(jìn)行通風(fēng)處理，降低室內(nèi)CO2濃度，保持作物正常生長；其程序設(shè)計(jì)如下圖所示：(6)、光照強(qiáng)度控制程序設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)用到的光照傳感器量程和A/D 功能模塊轉(zhuǎn)化關(guān)系，對光照強(qiáng)度設(shè)置區(qū)間限定值為2000LX。當(dāng)檢測光照強(qiáng)度高于限定值2000LX時(shí)，輸出繼電器Y5動(dòng)作， KM6線圈得電閉合，遮陽簾電機(jī)M6反轉(zhuǎn)關(guān)簾遮光，當(dāng)檢測光照強(qiáng)度低于限定值2000LX。時(shí)， 輸出繼電器Y6動(dòng)作， KM7線圈得電閉合，遮陽簾電機(jī)M6正轉(zhuǎn)開簾補(bǔ)光，。其程序設(shè)計(jì)如下圖所示：五、產(chǎn)品調(diào)試及優(yōu)化分析1、手動(dòng)模式與自動(dòng)模式的調(diào)試在控制系統(tǒng)調(diào)試過程中，根據(jù)控制系統(tǒng)工作需要，選擇控制模式，在機(jī)器調(diào)試過程中如果發(fā)現(xiàn)機(jī)器發(fā)生故障或存在問題，單一手動(dòng)操作不能滿足整個(gè)系統(tǒng)的控制的工作要求，需要重新設(shè)計(jì)PLC程序梯形控制圖，加入自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)的切換，進(jìn)行對設(shè)備調(diào)試，使控制系統(tǒng)使用便捷靈活，并且符合任務(wù)設(shè)計(jì)要求。2、急停開關(guān)的調(diào)試在完成手動(dòng)模式與自動(dòng)模式的調(diào)試之后，如控制系統(tǒng)依然出現(xiàn)問題，在機(jī)器出現(xiàn)故障及事故問題，控制系統(tǒng)不能馬上停止工作，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)控制電路圖以及梯形圖，添加緊急按鈕SB3后再進(jìn)行調(diào)試，在控制系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中按下SB3，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)緊急停止工作。3、 PLC及觸摸屏調(diào)試首先是PLC外部的連接，不同于電壓的負(fù)載要分發(fā)布連接到不同的接線端口上，PLC上的幾個(gè)公共端要分別接到相應(yīng)的電壓上。調(diào)試每一個(gè)工作模塊，使部分元件先工作起來，后把每一個(gè)元件連接在一起來使整個(gè)元件工作，之后把設(shè)計(jì)程序下載到PLC中，進(jìn)行調(diào)試實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)要求。其次是觸摸屏的調(diào)試，使用昆侖通態(tài)MCGS嵌入版7.7觸摸屏軟件模擬組態(tài)調(diào)試畫面。打開文本工程項(xiàng)目，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，選擇模擬調(diào)試，下載成功，準(zhǔn)備調(diào)試，模擬調(diào)試成功打開，進(jìn)行模擬調(diào)試或者連機(jī)運(yùn)行，連機(jī)運(yùn)行時(shí)要進(jìn)行查看該P(yáng)LC通訊參數(shù)設(shè)置。得知PLC的具體設(shè)置參數(shù)情況后，就可以與PLC通訊連接。 在連接時(shí)，要選擇正確的通訊線，在設(shè)備窗口中，父設(shè)備的參數(shù)設(shè)置要與PLC的參數(shù)保持一致。在進(jìn)行通訊測試時(shí)，我們可以根據(jù)控制系統(tǒng)返回值做出相應(yīng)的判斷。在觸摸屏上進(jìn)行操作控制。6、 產(chǎn)品設(shè)計(jì)總結(jié)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，首先要分析基于PLC溫室大棚控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀，分析得出有一些方面需要改進(jìn)，如控制系統(tǒng)里添加一些能夠更好的展示其功能的東西，使溫室控制系統(tǒng)的性能更加的完善。在設(shè)計(jì)過程中，我是按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行對設(shè)備及材料的選擇，最后才選用模擬調(diào)試選擇編寫PLC梯形圖程序，用功能指令來進(jìn)行模擬調(diào)試，其控制系統(tǒng)所展示的功能能實(shí)現(xiàn)。如今，在國內(nèi)市場中，農(nóng)業(yè)發(fā)展的步伐越來越快，而對于溫室控制系統(tǒng)自動(dòng)化技