基于PLC（西门子S7-300）的温室大棚控制系统设计———77页

摘要

温室大棚对现在的人们来说，是非常熟悉的一个名词，因为现在我们生活中的很多花卉、蔬菜、水果都是从温室大棚中种植出来的。如何利用自动检测与自动控制系统有效的控制好温室大棚内的各种环境因子，以提高温室大棚环境的控制精度和效果,对我国温室业的发展有着不可估量的重要意义。

本设计采用西门子S7-300系列可编程控制器来实现自动化控制的温室大棚。温度、湿度等环境因子在植物过程中起重要作用，在检测这环境因子的时候考虑到精度,反应速度，方便设备连接等问题，将采用温度传感器,湿度传感器对环境各项指标进行检测,传感器将检测的结果送入PLC中，由PLC将其与设定值进行比较，再发出相应的指令驱动电机﹑卷帘等设备运行或停止来调节室内的温度、湿度，从而达到智能化，自动化控制的目的。

关键词：蔬菜大棚;PLC；温湿度控制;

Abstract

Greenhouse for the people now is a very familiar noun, because now we live in a lot of flowers, vegetables， fruit which from greenhouse shelter of planting out. How to use automatic detection and automatic control system of effective control of greenhouse trellis inside， in order to improve the environmental factor trellis environment control precision of the greenhouse effect and has become the greenhouse industry research in China at present.

This design USES the Siemens s7-300 PLC to realize the automation control greenhouse trellis. Temperature， humidity environment factors in the process of plants plays an important role in detecting the environmental factor， when considering the accuracy， the reaction speed， convenient device connected by such issues， will the temperature sensor，humidity sensors detect the indicators of environment， the sensor will test results by PLC sent PLC compare it with setting， then sends out the corresponding order-driven heating element，， the fan， ventilation window， filling light equipment， sunshade shade equipment operation or stop to adjust indoor temperature， light， humidity, so as to achieve the purpose of intelligent， automation control。 Discuss PLC control system application in plants greenhouse canopy，

Keywords： Vegetables greenhouse；PLC system;Temperature and humidity control

目录

1 绪论

1。1概述

1.2研究背景

国外状况

1。2.2国内状况

1.3研究意义

1。4我国温室存在的主要问题

1.5温室环境控制技术的发展趋势

2 研究方案的设计

2.1温室大棚内重要参数的调节与控制

2.1。1温度的调节与控制

2。1。2湿度的调节与控制

2。1。3温度、湿度之间的耦合

2。1.4光照的调节与控制

2.1。5二氧化碳含量的调节与控制

2。2温室环境的特点

2.3温室的控制对象

2。3.1温度

2。3。2湿度

2。3。3光照强度

2.3.4二氧化碳

2。3。5土壤含水量

3 PLC概述

3。1 PLC简介

3.1.1 PLC的产生和定义

3。1.2 PLC的发展现状

3。1.3 PLC的发展趋势

3.1。4 PLC的分类

3。1。5 PLC的特点

3.1。6 PLC的应用

3.2 PLC的组成和工作原理

3.2.1 PLC的组成

3.2.2 PLC的工作原理

3。3 PLC控制系统设计的基本原则、主要内容及步骤

3。3。1 PLC控制系统设计的基本原则

3.3。2 PLC控制系统设计的主要内容

3.3.3 PLC控制系统设计的步骤

4 控制系统的总体设计方案

4。1系统的设计任务

4。2系统的控制方案

4.3系统的工作原理

5 控制系统的硬件设计

5。1电气控制系统设计

5。1。1系统主电路设计

5.1。2系统控制电路设计

5。2 PLC硬件电路的设计

5。2。1 PLC型号选择

5。2.2 PLC I/O地址分配

5。2。3硬件接线图设计

5。3 PLC的硬件配置

5.3。1传感器

5.3.2 S7-300各个模块

6 控制系统的软件设计

6。1 PLC程序设计的方法

6.2编程软件STEP7概述

6。3控制系统的程序设计

6.3。1程序的设计思路

6。3。2控制程序流程图

6.3.3控制程序设计及分析

6.4 STEP7软件介绍

7 结论

参考文献

致谢

1 绪论

1.1概述

传统温室是指具有防寒、加温和透光等设施，供冬季或极寒地区培育喜温植物或作物的房间。而智能温室也称作自动化温室，是指配备了由计算机控制的可移动天窗、遮阳系统、保温系统、升温系统、湿帘窗/风扇降温系统、喷滴灌系统或滴灌系统、移动苗床等自动化设施，基于农业温室环境的高科技智能温室。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成.本文主要讨论关于智能温室控制系统这一部分。

智能温室控制系统是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效的农业设施，其是以传统的日照温室为基础，配以计算机自控技术，智能传感技术等高尖端技术发展起来的新型农业基础设施。自上世纪90年代，我国农业工程技术研究人员在吸收了发达国家的高科技温室技术上，加以针对我国农业环境，传统日照式温室的温度、湿度、日照时长及二氧化碳浓度研发出了适应我国农业环境的智能温室控制系统.

1.2研究背景

1.2。1国外状况

世界发达国家如荷兰、美国、以色列等大力发展集约化的温室产业，温室内温度、光照、水、气、肥实现了计算机调控,从品种选择、栽培管理到采收包装形成了一整套完整的规范化技术体系。

美国是最早发明计算机的国家，也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国有发达的设施栽培技术，综合环境控制技术水平非常高.环境控制计算机主要用来对温室环境(气象环境和栽培环境）进行监测和控制。以花卉温室为例，温室内监控项目包括：室内气温、水温、土壤温度、锅炉温度、管道温度、相对空气湿度、保温幕状况、通窗状况、泵的工作状况、二氧化碳浓度、EC调节池和回流管数值、pH调节池和回流管数值；室外监控项目包括：大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等.温室专家系统的应用给种植者带来了一定的经济效益，提高了决策水平，减轻了技术管理工作量，同时也为种植带来了很大方便。