基于PLC的溫室大棚自動(dòng)化控制

1、河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文基于PLC的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng) 姓 名 馬錫鵬 班 級(jí) 1203班 學(xué) 號(hào) 030523120323 專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) 指導(dǎo)教師 高健 電 氣 工 程 系二一五年六月基于PLC的溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)摘 要植物生長(zhǎng)講究適時(shí)、適地，也就是對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境溫度、濕度、光照強(qiáng)度以及土壤條件的需求比較嚴(yán)格，只有給予了植物合適的生長(zhǎng)環(huán)境，才會(huì)有理想的收獲，尤其是對(duì)人工控制生長(zhǎng)環(huán)境的大棚植物，大棚內(nèi)的溫濕度和土壤的溫濕度監(jiān)控對(duì)植物的生長(zhǎng)至關(guān)重要。溫濕度監(jiān)控檢測(cè)的方法很多，本文主要講述了三菱FX2N-32MR系列可編程控制器（PLC）為主要的控制

2、元件的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室大棚溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和顯示。PLC與其他的控制器相比具有較高的抗干擾的能力和高的可靠性，并且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好。 關(guān)鍵詞：溫室大棚，PLC，溫濕控制目 錄第一章 系統(tǒng)概述11.1 課題研究的背景和意義11.2溫室大棚的結(jié)構(gòu)11.3溫室大棚的電氣控制要求2第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)42.1 PLC的選用42.2 主回路的電路設(shè)計(jì)52.3 溫濕度傳感器的選用102. 4 加熱及加濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15第三章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)173.1 溫室大棚系統(tǒng)的I/O分配表173.2 PLC接線圖183.3 程序設(shè)計(jì)18結(jié)束語(yǔ)23致 謝24參考文獻(xiàn)25附 錄26附錄A 系統(tǒng)總電路總圖附錄B 系統(tǒng)程序

3、26附錄B 系統(tǒng)程序27 iii河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文第一章 系統(tǒng)概述1.1 課題研究的背景和意義溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見(jiàn)最基本的工藝參數(shù)，例如機(jī)械、電子、化工、農(nóng)業(yè)等各類工作中廣泛需要對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)與控制。本設(shè)計(jì)是基于三菱FX2N-32MR系列PLC為主要控制元件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可編程控制器(PLC)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的一種新型的、通用的自動(dòng)控制裝置。它具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便，易于編程及適應(yīng)惡劣環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)的工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等方面應(yīng)用越來(lái)越廣，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。PLC

4、的最終目標(biāo)是用于實(shí)踐，提高生產(chǎn)力。如今，應(yīng)用PLC已經(jīng)成為世界潮流，PLC將在我國(guó)得到更全面的推廣運(yùn)用。本文主要介紹了對(duì)溫室大棚的溫濕度進(jìn)行檢測(cè)和顯示的設(shè)計(jì)方法。1.2溫室大棚的結(jié)構(gòu)1 本次課題中的實(shí)物結(jié)構(gòu)圖如下圖1-1所示圖1-1溫室大棚的實(shí)物圖2.溫度傳感器、濕度傳感器、儀表溫度、濕度是植物生長(zhǎng)最重要的條件，保證植物正常生長(zhǎng)需的適宜溫度、濕度，達(dá)到最高的產(chǎn)量。在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，儀表對(duì)大棚內(nèi)的溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)控、設(shè)定、調(diào)節(jié)。3.電機(jī)在整套系統(tǒng)中，用了五臺(tái)電機(jī)，在系統(tǒng)中起到很重要的作用。為大風(fēng)電機(jī)、風(fēng)冷電機(jī)、風(fēng)門(mén)電機(jī)、噴灌電機(jī)、加熱風(fēng)機(jī)。 （1）大風(fēng)電機(jī)它在整個(gè)植物生長(zhǎng)過(guò)程中時(shí)刻不停的工作，

5、主要作用是將大棚內(nèi)的空氣形成對(duì)流，為每一個(gè)植物提供適宜的溫度和濕度。（2）風(fēng)冷電機(jī)風(fēng)冷電機(jī)主要作用是當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)進(jìn)行散熱降溫的作用，來(lái)保證植物的正常溫度下生長(zhǎng)。（3）風(fēng)門(mén)電機(jī)風(fēng)門(mén)電機(jī)主要作用是為植物提供新鮮的空氣，來(lái)控制大棚內(nèi)的適宜的溫度和濕度。（4）加濕電機(jī)加濕電機(jī)是為植物正常生長(zhǎng)提供適宜濕度的關(guān)鍵部分，提高植物成活率。（5）加熱風(fēng)機(jī)在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，對(duì)大棚內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，達(dá)到植物所需的溫度，大棚中使用圓翼型熱鍍鋅散熱器進(jìn)行加熱的。1.3溫室大棚的電氣控制要求1對(duì)大棚內(nèi)的溫度與濕度進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)節(jié)不同的植物生長(zhǎng)所需的最適溫度也不同，如：蒜黃生長(zhǎng)所需的最適溫度圖1-2植 物生長(zhǎng)周期溫 度（度

6、）蒜 黃20天2025圖1-2蒜黃最適生長(zhǎng)溫度系統(tǒng)中通過(guò)一個(gè)溫度傳感器來(lái)控制溫度，同時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。濕度傳感器在系統(tǒng)中控制大棚內(nèi)的濕度，通過(guò)濕度傳感器設(shè)定的值與當(dāng)前大棚內(nèi)的值進(jìn)行比較，來(lái)控制風(fēng)門(mén)電機(jī)的開(kāi)啟來(lái)使箱內(nèi)的濕度達(dá)到設(shè)定值。2.在此系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制要求。（1）在系統(tǒng)中可手動(dòng)控制可以手動(dòng)控制加濕電機(jī)、風(fēng)門(mén)電機(jī)的啟動(dòng)和停止。（2）自動(dòng)控制溫室大棚的流程是，在在撥種完成后，按下啟動(dòng)按鈕打開(kāi)大風(fēng)電機(jī)（在此通過(guò)變頻器來(lái)控制大風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速），為了不要讓大風(fēng)電機(jī)一直處于最好速度運(yùn)行，通過(guò)變頻器來(lái)調(diào)速。當(dāng)剛開(kāi)始啟動(dòng)大風(fēng)電機(jī)時(shí)以最高速度來(lái)運(yùn)行，使大棚內(nèi)的濕度和溫度快速攪拌均勻，來(lái)達(dá)到我們?cè)O(shè)

7、定的溫度和濕度。當(dāng)溫度和濕度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，大風(fēng)電機(jī)以低速運(yùn)行，在后面每三個(gè)小時(shí)換氣中大風(fēng)電機(jī)以中速運(yùn)行。在按下啟動(dòng)按鈕后，加濕電機(jī)啟動(dòng)，加熱風(fēng)機(jī)進(jìn)行加熱。當(dāng)濕度濕度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，加濕電機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)濕度大于預(yù)設(shè)值時(shí)，加濕電機(jī)停轉(zhuǎn)，啟動(dòng)風(fēng)門(mén)電機(jī)通風(fēng)散濕，使?jié)穸冗_(dá)到預(yù)設(shè)值。當(dāng)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，加熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，加熱風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，啟動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)散熱，使溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值。為了給大棚內(nèi)的植物植物提供新鮮的空氣，風(fēng)門(mén)電機(jī)每三個(gè)小時(shí)啟動(dòng)一次，進(jìn)行通風(fēng)。（3）線路簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定可靠。（4）當(dāng)在改變工藝流程時(shí)，便于線路的改造。（5）便于檢修與調(diào)試。第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 PLC的選用1PLC控制的優(yōu)點(diǎn)可

8、編程控制器作為一種通用的自動(dòng)控制設(shè)備，它在控制系統(tǒng)中具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）可靠性高。PLC平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)小時(shí)，也就是說(shuō)一臺(tái)PLC連續(xù)運(yùn)行30多年不出故障，可靠性非常好。（2）更改線路容易。PLC只需要對(duì)內(nèi)部梯形圖更改，對(duì)外部接線更改要求不多。所以，它更改線路就比普通電氣線路容易很多。（3）對(duì)環(huán)境要求低。它對(duì)濕度、溫度要求不高，抗震抗沖擊性能好，對(duì)電源電壓要求也不高。（4）與其他裝配連接方便。可編程控制器與其他裝配的連接基本上是直接的。（5）抗干擾能力強(qiáng)。很強(qiáng)的抗電磁干擾能力。2.PLC的選型隨著PLC制造技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類、型號(hào)越來(lái)越多，他們的功能、價(jià)格、使用條件各

9、不相同。由于本次課題的控制任務(wù)中對(duì)PLC功能的要求不是很高，又因?yàn)閮r(jià)格便宜，調(diào)試和故障查找非常方便，而且與同類產(chǎn)品相比它質(zhì)量好、運(yùn)行穩(wěn)定、可擴(kuò)展性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、售后服務(wù)優(yōu)良。因此本課題采用三菱公司生產(chǎn)的PLC。FX2N型PLC是日本三菱公司生產(chǎn)的一種小型的PLC，但是其許多功能能達(dá)到大、中型PLC的水平，而價(jià)格卻比大、中型的PLC低很多，因此它一經(jīng)推出就受到了廣泛的關(guān)注。特別是FX2N系列PLC，在本系統(tǒng)中共用到了14個(gè)輸入，9個(gè)輸出，其中四個(gè)輸出傳給變頻器，兩個(gè)輸入給溫度傳感器，兩個(gè)輸入給濕度傳感器。輸入輸出如下表2-1所示:表2-1PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)輸入輸出手動(dòng)/自動(dòng)按鈕：SA大風(fēng)電機(jī)

10、運(yùn)行：KM1大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)：SB1加濕電機(jī)運(yùn)行：KM2開(kāi)始啟動(dòng)按鈕：SB2風(fēng)門(mén)電機(jī)運(yùn)行：KM3加濕電機(jī)啟動(dòng)：SB3加熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行：KM4風(fēng)門(mén)電機(jī)啟動(dòng)：SB4風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行：KM5風(fēng)冷電機(jī)啟動(dòng)：SB5溫度指示燈：HL1加熱風(fēng)機(jī)加熱：SB6濕度指示燈：HL2暫停按鈕：SB7暫停警鈴：HA1停止按鈕：SB10變頻器異常警鈴：HA2溫度傳感器輸出：T1T2濕度傳感器輸出：T3T4變頻器異常輸入：AC由于在本溫室大棚電氣控制系統(tǒng)中輸入輸出不需要太多，綜合性價(jià)比的考慮，我選擇了三菱PX2N-32MR型的PLC。3.三菱FX2N-32MR的參數(shù)型號(hào)：FX2N-32MR電源：AC85-264V頻率：50/60HZ功

11、率：21W輸入點(diǎn)數(shù)：16輸出點(diǎn)數(shù)：162.2 主回路的電路設(shè)計(jì)2長(zhǎng)的過(guò)程中時(shí)刻不停的工作，主要是將大棚內(nèi)的空氣形成對(duì)流。為植物提供適宜的溫度和濕度。由于在植物生長(zhǎng)的過(guò)程中我們需要對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在此通過(guò)變頻器來(lái)控制大風(fēng)電機(jī)的速度，為了不讓大風(fēng)電機(jī)一直處于最高速運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)變頻器來(lái)改變，當(dāng)剛開(kāi)始啟動(dòng)大風(fēng)電機(jī)時(shí)以最高速來(lái)運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為1120轉(zhuǎn)/min，使大棚內(nèi)的溫度、濕度快速攪拌均勻，達(dá)到我們?cè)O(shè)定的溫度和濕度，當(dāng)溫度和濕度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，大風(fēng)電機(jī)低速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為280/min。在后面每三個(gè)小時(shí)的換氣中，大風(fēng)電機(jī)以中速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為700/min。(1)變頻器的選擇變頻器功率的選擇取決于電機(jī)功率

12、的大小，所以選用變頻器的容量要大于等于4KW，本系統(tǒng)中選擇了FR-E540-4K三菱變頻器。下圖為三菱FR-E540-4K變頻器端子接線圖。圖2-1FR-E540-4K變頻器接線端子圖在本系統(tǒng)所用到的端子為：1）L1、L2、L3：連接工頻電源，為電源輸入端。2）U、V、W：變頻器輸出，接三相鼠籠電機(jī)。3）STF：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，STF信號(hào)ON時(shí)便正轉(zhuǎn)，處于OFF時(shí)停止。4）RH、RM、RL：信號(hào)組合，用來(lái)選擇多段速度。5）SP：信號(hào)公共輸入端子。6）RUN：變頻器運(yùn)行輸出端子。7）SE：集電極開(kāi)路輸出公共端，RUN、FU的公共端子。8） ABC:為異常輸出端，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)變頻器停止工作。（2）控制端

13、子圖2-2 變頻器的控制端子SD為公共端，STF控制電機(jī)正轉(zhuǎn)，STR控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，RL為大風(fēng)電機(jī)以280n/min運(yùn)行，RM為大風(fēng)電機(jī)以700n/min運(yùn)行，RH為大風(fēng)電機(jī)以1120n/min運(yùn)行。 (3）參數(shù)設(shè)置 由于使用的是普通的三相電機(jī)，所以對(duì)其內(nèi)部的參數(shù)設(shè)置比較簡(jiǎn)單，大多數(shù)是默認(rèn)值，只需對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：Pr.440 設(shè)置高速頻率為40HZPr.525 設(shè)置中速頻率為25HZPr.610 設(shè)置低速頻率為10HZPr.71 設(shè)置加速時(shí)間為2SPr.81 設(shè)置減速時(shí)間為2SPr.95 電子過(guò)流保護(hù)Pr.710 設(shè)置適用電機(jī)為合適標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的熱特性Pr.792 操作模式選擇Pr.83380

14、電機(jī)額定電壓Pr.8450 電機(jī)額定頻率AC端為變頻器異常輸出端根據(jù)系統(tǒng)需要，M為大風(fēng)電機(jī)，電機(jī)功率為4KW，額定電流為8A。QF2保護(hù)整個(gè)主回路的作用，起到過(guò)流、過(guò)載保護(hù)。在此選用10A的空氣開(kāi)關(guān)。接觸器KM1的型號(hào)為CJ20-10A，當(dāng)KM1線圈得電時(shí)，KM1主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)大風(fēng)電機(jī)運(yùn)行。電路圖如右圖2-3所示： 圖2-3 大風(fēng)電機(jī)主回路電路2.風(fēng)門(mén)電機(jī)主回路設(shè)計(jì)風(fēng)門(mén)控制系統(tǒng)的主要作用是為植物生長(zhǎng)提供新鮮空氣。當(dāng)植物光合作用的過(guò)程中不斷吸入二氧化碳，排出氧氣。為了植物能健康生長(zhǎng)，所以間隔一段時(shí)間通風(fēng)，使新鮮空氣進(jìn)入。M3為風(fēng)門(mén)電機(jī)，電機(jī)功率為1.1KW，電機(jī)的額定電流為2.5A，供電電壓為

15、交流380V。在此系統(tǒng)中通過(guò)KM3來(lái)控制風(fēng)門(mén)電機(jī)，交流接觸器KM3的型號(hào)為CJT1-5A，QF4在此起到短路保護(hù)整個(gè)主回路的作用。右圖2-4為風(fēng)門(mén)電機(jī)的主回路 圖2-4風(fēng)門(mén)電機(jī)主回路電路 3.風(fēng)冷電機(jī)主回路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需要，M4為冷風(fēng)機(jī)的電機(jī)，風(fēng)冷電機(jī)的功率為1.5KW，額定電流為3A。在整個(gè)植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，植物的呼吸可使溫度升高，溫度超過(guò)最高溫度時(shí)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。交流接觸器KM4的型號(hào)為CJT1-5A，當(dāng)KM4線圈得電時(shí)，KM4主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行。右圖2-5為風(fēng)冷電機(jī)的主回路。圖2-5風(fēng)冷電機(jī)主回路電路4.加熱風(fēng)機(jī)主回路設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需要，在整個(gè)的植物生長(zhǎng)程中溫度是非常重要的因素，本

16、系統(tǒng)中采用的是燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)采用FZL型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)流大、風(fēng)壓高、噪音小，交流接觸器KM5的型號(hào)為CJT1-5A，當(dāng)KM5線圈得電時(shí)，KM5主觸頭閉合，驅(qū)動(dòng)風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行。右圖2-6為加熱風(fēng)機(jī)的主回路。 圖2-6加熱風(fēng)機(jī)主回路電路5.加濕電機(jī)主回路設(shè)計(jì)加濕電機(jī)在系統(tǒng)中主要為植物正常生長(zhǎng)提供適宜濕度，本系統(tǒng)中采用的是由北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓微霧加濕機(jī)，加濕主機(jī)采用高壓陶瓷柱塞泵，壓力大硬度強(qiáng)。接觸器KM2的型號(hào)為CJ20-10A，當(dāng)接觸器KM2主觸頭閉合時(shí)，加濕電機(jī)M2運(yùn)行。右圖2-7為加濕電機(jī)主回路。圖2-7加濕風(fēng)機(jī)主回路電路 6.系統(tǒng)主電路總圖圖2-8系統(tǒng)主電路總圖2.3

17、 溫濕度傳感器的選用1.溫度傳感器及儀表的選用 溫度是溫室大棚種植最重要的條件，保證植物正常生長(zhǎng)所需的適宜溫度，才能獲得高生產(chǎn)、高收益。不同植物生長(zhǎng)所需的溫度不同，如：蒜黃生長(zhǎng)所需的最適溫度為2025度，我們以下就以蒜黃最適溫度來(lái)編程。溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，測(cè)量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器。本設(shè)計(jì)選擇了PT100電阻式溫度傳感器（如下圖2-9所示）。測(cè)量范圍為-200400。Pt100,就是說(shuō)它的阻值在0度時(shí)為100歐姆，PT100溫度傳感器，是一種以鉑(Pt)作成的電阻式溫度傳感器。其外形結(jié)構(gòu)如下圖2-9所示。圖 2-9 PT-100的外形結(jié)（1）PT100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下表2-

18、2:表2-2 Pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)特性指標(biāo)測(cè)溫范圍-200400探頭長(zhǎng)度:5cm/10cm15cm/20cm電阻變化:0.3851/引線接法三線式接線方式:接線叉?zhèn)鞲衅骷?PT（鉑）探頭直徑:5mm引線長(zhǎng)度:一般2米，定制長(zhǎng)度（專用引線）允通電流：5mA熱響應(yīng)時(shí)間：<30s供電：24VDC輸出：420mADPt100溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn)：具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)(2) PT100溫度傳感器三根芯線的接法：PT100鉑電阻傳感器有三根引線,可用A、B、C（或黑、紅、黃）來(lái)代表三根線,三根線之間有如下規(guī)律：A與B或C之間的阻值常溫下在110歐左右,B與C之間為0

19、歐,B與C在內(nèi)部是直通的,原則上B與C沒(méi)什么區(qū)別。儀表上接傳感器的固定端子有三個(gè)：A線接在儀表上接傳感器的一個(gè)固定的端子.B和C接在儀表上的另外兩個(gè)固定端子，B和C線的位置可以互換,但都得接上。如果中間接有加長(zhǎng)線,三條導(dǎo)線的規(guī)格和長(zhǎng)度要相同。熱電阻的3線和4線接法：是采用2線、3線、4線，主要由使（選）用的二次儀表來(lái)決定。一般顯示儀表提供三線接法，PT100一端出一顆線，另一端出兩顆線，都接儀表，儀表內(nèi)部通過(guò)橋抵消導(dǎo)線電阻。PT100溫度傳感器采用三線式接法的原因：PT100溫度傳感器0時(shí)電阻值為100，電阻變化率為0.3851/。由于其電阻值小，靈敏度高，所以引線的阻值不能忽略不計(jì)，采用三線

20、式接法可消除引線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差，在本次設(shè)計(jì)中采用三線式接法。工作原理如下：PT100引出的三根導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度均相同(即r1=r2=r3)，測(cè)量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋，鉑電阻(Rpt100)作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，將導(dǎo)線一根(r1)接到電橋的電源端，其余兩根(r2、r3)分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣兩橋臂都引入了相同阻值的引線電阻，電橋處于平衡狀態(tài)，引線線電阻的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒(méi)有任何影響。三線式接法原理圖如圖2-11所示。圖 2-11 三線式接法原理圖當(dāng)R1 X (Rx + r1 + r3)=R2 X (Rpt100 + r2 + r1)，電橋平衡時(shí)，U=0。

21、（4）溫度顯示及控制要知道大棚里面的溫度，必須配備有相應(yīng)溫度控制儀表，這里將采用XMOB智能型溫度顯示器（如下圖2-12所示），其可調(diào)節(jié)上限溫度值和下限溫度值，當(dāng)溫度大于下限位的時(shí)候，相應(yīng)輸出繼電器動(dòng)作，當(dāng)溫度高于上限位的時(shí)候，相應(yīng)輸出繼電器動(dòng)作。圖2-12 XMOB智能型溫度顯示器（5）XMOB主要技術(shù)參數(shù)輸出類型 繼電器輸出測(cè)量精度±0.5%F.S±1digit冷端補(bǔ)償誤差±2測(cè)量數(shù)顯范圍-19999999工作環(huán)境 050，相度濕度85%RH電源 AC 220V±10% 50HZ/60HZ功耗 4VA(6)熱電阻與儀表的接線圖圖 2-13熱電阻與儀表

22、接線圖2.濕度傳感器及儀表的選用在一般的情況下，蒜黃生長(zhǎng)期間的相對(duì)濕度要求在75RH 85RH之間變化的。測(cè)量空氣的濕度有很多種方法，其原理是跟據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣中水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量，電容式、電阻式和濕漲式濕敏元件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常感器考慮到以下幾點(diǎn)：感濕性能好、靈敏度高、響應(yīng)速度快、測(cè)量范圍數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測(cè)量的。選擇集成濕度傳寬，有較好的一致性、可重復(fù)性，線性度好、濕滯小較高的穩(wěn)定性和可靠性，有較強(qiáng)的抗污染能力、使用壽命長(zhǎng)。（1）濕度傳感圖 2-14 余姚WS-01型號(hào)濕度傳感器1）WS-01型號(hào)濕度傳感

23、器的主要參數(shù)： 濕度范圍：10%RH85%RH濕度遲滯為±1.5%RH，相應(yīng)時(shí)間為5S。 測(cè)量精度：±2F.S±1.0個(gè)字 工作電壓：DC24V 工作環(huán)境: 2060 相濕度85%RH（2）濕度顯示及控制：要控制箱內(nèi)的濕度，我們必須配備有相應(yīng)濕度控制儀表， 在這選用了CJLC-9007系列智能液晶顯示控制儀表 （如下圖2-15所示），其可調(diào)節(jié)其濕度，當(dāng)濕度達(dá)到我們?cè)O(shè)定的濕度下限值時(shí)，輸出繼電器T3動(dòng)作。當(dāng)濕度達(dá)到我們?cè)O(shè)定的濕度上限值時(shí)，輸出繼電器T4動(dòng)作。圖2-15 CJLC-9007系列智能液晶顯示控制儀表圖2-16 CJLC-9007系列智能液晶顯示控制儀表的

24、主要參數(shù)：1）輸入雙PT100 。2）輸出支持多種輸出控制方式，輸出多種繼電器輸出：觸點(diǎn)容量AC250V 7A（阻性負(fù)載）。 3）精度溫度測(cè)量精度±0.5%F·S±1.0個(gè)字。 濕度測(cè)量精度±2%F·S±1.0個(gè)字。4）報(bào)警繼電器輸出：觸點(diǎn)容量AC250V 7A（阻性負(fù)載）。 5）供電 交流電： 110242VAC，50Hz 。6）外型尺寸外型尺寸：160mm（寬）×80mm（高）×48mm（深）開(kāi)孔尺寸：152mm×76mm 。7）工作條件濕度：10%85%RH（無(wú)凝結(jié)） 禁止在腐蝕性環(huán)境下工作，禁止液

25、體或?qū)щ婓w進(jìn)入表內(nèi)，保證通風(fēng)口處通風(fēng)良好。8）保存條件溫度：-2060，避免日光直曬 。（3）濕度傳感器與儀表的接線圖圖 2-16濕度傳感器與儀表接線圖2. 4 加熱及加濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)系統(tǒng)選用北京盛芳園有限公司生產(chǎn)的KR80-100型燃油熱風(fēng)機(jī)，額定發(fā)熱量為92880kcal/h,經(jīng)計(jì)算，能滿足供熱面積600m2左右的溫室，其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖2-17所示圖2-17 KR80-100型燃油熱風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖 設(shè)備由風(fēng)機(jī)、高效換熱器、燃燒器及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。風(fēng)機(jī)采用FZL型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，風(fēng)壓高，噪聲低，可采用風(fēng)管送風(fēng)，熱風(fēng)傳輸距離長(zhǎng)，采暖區(qū)溫度更均勻。換熱器采用圓環(huán)柱筒型

26、煙、空氣夾套式結(jié)構(gòu)，換熱器材料全部用不銹鋼，換熱面積大，排煙溫度低，熱效率高。燃燒器采用意大利RIELLO公司的產(chǎn)品，燃燒效率達(dá)98100，環(huán)保節(jié)能設(shè)有火焰探測(cè)裝置，燃燒完全可靠。2. 微霧加濕機(jī)選用北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司的高壓微霧加濕機(jī)，該產(chǎn)品將精濾的自來(lái)水加壓至7MPa，在通過(guò)高壓水管傳送到噴嘴，經(jīng)超微細(xì)的噴頭霧化后以310微米的微霧噴射到整個(gè)空間，使溫室達(dá)到增濕的效果，加濕器主機(jī)采用美國(guó)進(jìn)口的高壓陶瓷柱塞泵，壓力大、硬度強(qiáng)，具有效率高、省電、噪音小等特點(diǎn)，噴頭及水霧分配器無(wú)動(dòng)力易損部件，耐磨損，噴霧均勻。一臺(tái)FCB-3微霧加濕器的加濕量為60300kg/h，可滿足加濕面積在600m2左

27、右的溫室需要。第三章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1 溫室大棚系統(tǒng)的I/O分配表輸入輸出元件代號(hào)輸入繼電器作用元件代號(hào)輸出繼電器作用SAX0手/自動(dòng)切換RHY0高速運(yùn)行SB1X1大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)RMY1中速運(yùn)行SB2X2開(kāi)始啟動(dòng)按鈕RLY2低速運(yùn)行SB3X3加濕電機(jī)啟動(dòng)STFY3電機(jī)正轉(zhuǎn)SB4X4風(fēng)門(mén)電機(jī)啟動(dòng)KM1Y4大風(fēng)電機(jī)運(yùn)行SB5X5風(fēng)冷電機(jī)啟動(dòng)KM2Y5加濕電機(jī)運(yùn)行SB6X6加熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)KM3Y6風(fēng)門(mén)電機(jī)運(yùn)行SB7X7暫停按鈕KM4Y7風(fēng)冷電機(jī)運(yùn)行SB10X10停止按鈕KM5Y10加熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行T1X11溫度上限值輸入HL1Y11溫度指示燈T2X12溫度下限值輸入HL2Y12濕度指示燈T3X13濕度上限

28、值輸入HA1Y13暫停警鈴T4X14濕度下限值輸入HA2Y14變頻器異常 警鈴ACX15變頻器異常輸入3.2 PLC接線圖3.3 程序設(shè)計(jì)1.暫停程序按下暫停按鈕X1一次，延時(shí)30分鐘后，警鈴響，再次按下暫停按鈕警鈴不響，系統(tǒng)繼續(xù)工作。2.手自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序手/自動(dòng)切換，正常運(yùn)行時(shí)X0為OFF，手動(dòng)是為ON，在正常運(yùn)行時(shí)此段程序不執(zhí)行。3.大風(fēng)電機(jī)、加濕電機(jī)運(yùn)行程序按下大風(fēng)電機(jī)啟動(dòng)按鈕，大風(fēng)電機(jī)以40HZ運(yùn)行，按下開(kāi)始啟動(dòng)，當(dāng)濕度低于下限值時(shí)，加濕電機(jī)和濕度指示燈工作。當(dāng)濕度高于上限值時(shí)風(fēng)門(mén)電機(jī)工作。4.生長(zhǎng)周期20天定時(shí)程按下啟動(dòng)開(kāi)始按鈕后，此段程序執(zhí)行20天定時(shí)程序。5.大棚內(nèi)溫度、加熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)冷電機(jī)、大風(fēng)電機(jī)控制程序大棚內(nèi)溫度值的控制，溫度的控制、加熱風(fēng)機(jī)的控制、風(fēng)冷電機(jī)的控制、大風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。同時(shí)指示燈工作。6.大棚內(nèi)換氣程序當(dāng)按下按鈕X2后，延時(shí)三小時(shí)。（此階段為換氣階段