基于PLC的智能温室监控系统

摘要

作为世界第一农业大国，农业生产在我国国民经济中有着举足轻重的地位。人们对绿色农产品的需求也随着生活水平的提高日益增强，因此我国农业由粗放式向集约式、精细式发展已经成为一种必然趋势，而设施农业作为其中的一个重要途径，越来越受到重视。作物生长主要受温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境因素的影响，建造智能温室的目的就是为了对这些环境参数进行自动控制。
　　通过对温室控制对象和温室环境的特点的分析，确定了控制系统的结构和控制方案，本文设计了以PLC为下位机，以装有组态王软件的PC机为上位机的分布式智能温室监控系统。硬件主要包括PLC及其特殊功能模块、各种传感器电路、电源和执行部件，软件主要是组态王软件和三菱PLC编程软件GX Developer。
　　控制系统有手动控制和自动控制两种控制方式。在自动控制模式下，下位机PLC通过传感器采集环境参数，并与用户设定的环境参数上限下限比较，控制相应执行部件启停，调节温室环境参数。在手动控制模式下，用户根据需要控制上位机组态王手动画面的模拟开关，控制PLC发出开关指令控制对应执行机构，对温室环境进行调节。上位机PC的组态软件与下位机PLC通信，完成人机交互的功能。通过组态王实时显示下位机采集的环境参数当前值、执行部件状态、故障报警等，同时可以进行趋势曲线查看、报表操作、数据库操作等。另外用户设定环境参数、手动自动控制切换、手动控制模式下控制模拟开关也在组态王上进行。
　　通过系统的测试实验，智能温室监控系统基本达到了预期的设计目标，但是还需要继续完善才能运用于实际温室。

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第一章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2智能温室的国内外研究现状及发展趋势

1.3 智能温室的发展趋势

1.4 论文的结构和主要研究内容

第二章 系统整体方案分析

2.1 温室整体概况

2.2温室控制系统的选择

2.3系统的整体方案

2.4 PLC和组态软件简介

2.5 本章小结

第三章 下位机硬软件设计

3.1 系统功能需求

3.2 PLC选型与I/O分配

3.3 传感器选型与设计

3.4 硬件连接设计

3.5 编程环境与注意事项

3.6 软件模块划分

3.7 环境参数采集模块

3.8 控制模块设计

3.9 故障报警模块

3.10 本章小结

第四章 上位机系统的设计

4.1 上位机功能需求

4.2 组态王与数据库的通信

4.3 组态王与下位机通信

4.4 监控系统功能设计

4.5 本章小结

第五章 系统可靠性分析和测试

5.1 干扰分析与抗干扰措施

5.2 系统测试与实验

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 展望

致谢

参考文献