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1、热带鱼自动恒温多功能养鱼缸热带鱼自动恒温多功能养鱼缸指导老师：许其清指导老师：许其清 熊新娟熊新娟组组 员：员： 王克王克 卞维彬卞维彬 虞鹏虞鹏项目摘要 为了放松身心、陶冶情操，现在有越来越多的人喜欢在家 中养一些宠物鱼，而宠物鱼中又以热带鱼色彩鲜艳、具有 很高的观赏性，而尤为受到人们的喜爱。 本项目的目的就是设计一个自动化热带鱼养鱼缸，而这种 自动化养鱼缸具有普通养鱼缸难以实现的多种功能，如可 以自动调节水温、自动调节液位、自动换水和自动喂食等 功能。为了实现这些功能，本项目采用三菱PLC控制器作 为总控制器，可以通过触摸屏输入各种命令及设定参数， 如设定鱼缸的温度范围、设定鱼缸的液位范围
2、、设定鱼缸 自动换水的时间和换水的量和设定自动喂食的时间等命令 ，实现完全自动化养热带鱼的目的。 关键字： 热带鱼 养鱼缸 自动化 PLC 多功能 英文摘要To relax, strive to more and more people like at home, raise a number of pet fish, pet fish, especially tropical fish, colorful, and highly ornamental, and is especially loved by the people.The purpose of this project is t
3、o design an automated tropical fish aquarium, but this automatic aquarium with ordinary aquarium difficult to achieve a variety of functions, can automatically adjust the water temperature, and automatically adjust the level, the function of automatically changing the water and automatic feeding. In
4、 order to achieve these functions, the project with Mitsubishi PLC controller as a general controller as a touch screen interface, various commands can be entered via the touch screen, such as setting the temperature range of the fish tank, set the level range of the fish tank, set aquarium automati
5、c water changes the amount of time and change the water and set the automatic feeding time command to achieve the purpose of fully automated to raise tropical fish. Keywords: Tropical fish Aquarium Automation PLC Multi-function项目实现构思一、项目意义 随着生活水平的提高,人们越来越讲究享受和休闲。家中养 些宠物鱼，能够调节情绪，感受自然，陶冶情操，让人感 到赏心悦目、心
6、旷神怡。而宠物鱼中又以热带鱼最为色彩 缤纷、颜色鲜艳亮丽，有很强的观赏性，且种类繁多，尤 为受到人们的喜爱。 但是热带鱼的养殖却不是一个简单的事情。首先，养热带 鱼要解决的问题是水的温度问题，因为热带鱼对水的温度 要求很高，必须要在一定的温度范围内，热带鱼才能正常 生长。而且，不同种类的热带鱼对水温的要求也有差别。 通常情况下，适合热带鱼生长的水温是2428度。所以， 这就要求能对养鱼缸中的水温进行控制，达到要求的温度 ，而且要求能够维持在一定的范围内。而这点，是普通的 养鱼缸无法做到的。 第二个问题是换水的问题。养热带鱼时，必须要隔一段时 间给水缸换水，而且，热带鱼在不同的生长周期内对换水
7、的要求不同。但是，现代人生活节奏加快，忙于工作，这 样，隔几天换水的工作就可能给人们带来负担，违背了养 热带鱼给人们放松身心的初衷，或者是人们忘了换水，影 响了热带鱼的正常生长。 这两个问题是人们用普通的养鱼缸养热带鱼时难以解决的 ，为了解决这些问题，我们就萌生了设计一个自动化养鱼 缸的念头。二、项目主要功能 我们设想的这种自动化养鱼缸，具有如下的主要功能： 1.能够自由控制水缸中的水温，且能够将温度维持在一个稳 定的范围内。 2.能够在可调的天数内自动换水，而且能够控制换水的量。 比如说，设定每隔七天自动换水，换三分之一的水量等。 3.能够自动控制水缸中的液位。 4.能够实现自动喂食，即可以
8、在设定的时间内自动向养鱼缸 中投食。 5.能够增加水缸中的含氧量。 6.能够过滤水中的食物残渣及其他残物。项目实现方案一、方案初步构想 根据对自动化养鱼缸每种功能的要求，逐条设计出所需的器件 1设想有三个水缸，一个用来养鱼，一个用来对水加热，能将 热水注入到养鱼的水缸中，而最后一个水箱用来提供冷水。 2养鱼缸和加热缸中要有温度传感器，三个水缸中都要有液位 传感器。 3. 用触摸屏来输入控制命令，然后通过触摸屏控制PLC控制器。 如设定养鱼缸和加热缸的温度，设定三个水缸的液位，设定自 动换水的时间，以及换水的量等。 7. 利用控制器和电磁开关设置一个自动投食装置，来实现自动 喂食 8. 水缸中放
9、入氧气棒用来增加水中含氧量。 9. 水缸中底部放一层过滤网用来过滤水中的食物残渣或其他残 物。二、 方案功能的实现原理 1. 维持养鱼缸的温度在特定范围内。 它的控制原理是，养鱼缸中的温度传感器将检测到的温度信号通过A/D反馈给控制器，控制器将实际水温与设定的温度相比较，如果高于设定温度，就控制注入冷水；如果是低于设定温度，就控制注入热水。 2. 自动定期换水。 首先通过触摸屏设定自动换水的时间和换水的量，当到了设定的时间后，控制器就能控制养鱼缸自动放水，当鱼缸中水的液位达到下限设定值时自动停止放水。然后控制器控制向养鱼缸中注水至原来设定的液位。 3. 自动控制养鱼缸液位 首先通过触摸屏设定养
10、鱼缸的液位，而液位传感器会检测鱼缸的实际液位并将信号反馈到控制器中，控制器将实际液位和设定液位进行比较，来控制养鱼缸是放水还是进水。 4. 自动喂食 首先通过触摸屏设定自动喂食的时间和喂食的量，如设 定每隔三小时向水缸中投食，到时间时电磁开关打开，而 投食量的多少可通过控制电磁开关打开的时间长短来控制 。三、方案比较及实际问题的解决 1.能否直接在养鱼缸中加热，而不需要热水箱提供热水？ （1）在养鱼缸中直接加热，需要在养鱼缸中放置加热棒 ，这样当加热时，会造成加热棒附近水温明显升高，而且 经过的热带鱼可能会碰到加热棒，这样加热棒可能影响此 区域的热带鱼的正常生长，甚至引起热带鱼死亡。 （2）第
11、二个问题是养鱼缸中水的流动性不强，用加热棒 加热无法使整个水温尽快的、平缓的中和到设定温度。 （3）因而，不宜采用直接在养鱼缸中直接加热的方法。 2.向养鱼缸中注入热水或冷水时会造成养鱼缸的局部水温 不等，那么温度传感器检测到的信号是否能真正代表实际 水温呢？ （1）如果只有一个温度传感器的话，那么检测到的水温 只是局部水温，无法代表整个养鱼缸的温度。因为肯定热 水注入的区域温度高，远离的一侧温度低一些。 （2）解决方法可以是在养鱼缸中放入多个温度传感器， 比如三个，分别检测不同区域的水温。这样，控制器就不 停将反馈回的三个温度信号进行比较并求取平均值，并与 设定值进行比较，通过比较值进行注水
12、或放水的控制，最 终达到设定的温度值。 3. 注入热水或冷水时可能会造成养鱼缸局部水温相差过大 的问题，不利于热带鱼生长，那么如何使水温尽快平缓中 和，达到设定值呢？ （1）可以在热水或冷水的注水管中想办法，如将注水管 沿着养鱼缸底部边缘环绕一圈，且在水管中每隔一小段距 离就开一个小孔，这样，在注入冷水或热水时就可以达到 使水温平稳调和的目的，如图1所示。 （2）考虑美化的话可以将注水管缠绕一层水草。 4.自动换水时如何保证水温的稳定？ 首先要知道养鱼缸中本来的温度值，这点可以通过温度传感器检测的信号得知，接着通过控制器控制加热缸将水加热到这个温度，这样，两个水缸的温度一致，就可以放出多少水，注入多少水。 5. 三个水缸的液位控制如何实现？ （1）养鱼缸和加热缸的液位可以通过液位传感器实现，首先通过触摸屏向控制器输入设定的液位值，如液位的最高值和最低值。然后与传感器反馈回的量相比较，如果超过或低于设定的量，控制器就会控制相应的动作，使液位达到允许范围。 （2）因为对冷水箱的液位要求不高，只要有上、下限位就可以，因此冷水箱可以用数字开关来反馈液位信号。四、系统架构图五、系统流程图
