《基于三菱PLC及触摸屏的牡丹花种植的温湿度控制系统设计大棚控制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于三菱PLC及触摸屏的牡丹花种植的温湿度控制系统设计大棚控制（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计说明说（论文）本 科 毕 业 设 计 （ 论 文 ）基于PLC的牡丹花种植的温湿度控制系统设计 学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械电子工程 班 级： 14机电XX 姓 名： AAA 指导教师姓名： AAAA 指导教师职称： 教授 二XX年 三 月基于PLC的牡丹花种植的温湿度控制系统设计摘 要：本设计是基于PLC的牡丹花种植温湿度控制系统的设计，论述了温室环境下温湿度控制原理，分析了温度、湿度、CO2浓度、光照、土壤湿度等对牡丹花种植的影响，在此基础上提出了智能化牡丹花种植温湿度控制系统的总体方案。系统采用三菱FX2N 小型可编程控制器为控制核心，外加2块FX2N-4AD模拟量输
2、入模块，通过温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器和土壤湿度传感器检测各模拟量，通过比较检测温度和设定温度，通过PID运算，PID输出控制固态继电器控制加热器，控制温度稳定。湿度控制类似，通过检测湿度和设定湿度，通过PID控制固态继电器控制加湿阀。通过分析控制要求，进行了总体设计；进行了硬件设计、软件设计和触摸屏设计，通过调试和模式测试，验证系统符号设计要求，达到了预期的设计目的。关键词：牡丹花种植；可编程控制器；温湿度控制；触摸屏全套图纸加V信153893706或扣 3346389411Design of temperature and humidity control sys
3、tem for peony planting based on PLCAbstract:This design is the design of PLC peony planting based on temperature and humidity control system, discusses the principle of temperature and humidity control in greenhouse environment, analyses the influence of temperature, humidity, CO2 concentration, lig
4、ht, soil moisture of peony planting, put forward on the basis of the peony planting scheme of intelligent temperature and humidity control system. The system adopts MITSUBISHI FX2N small programmable controller as the control core, plus 2 FX2N-4AD analog input module, the temperature sensor, humidit
5、y sensor, light sensor, CO2 concentration sensor and a soil moisture sensor analog, by comparing the detected temperature and set temperature, through the PID operation, the PID output control solid state relay to control the heater. Stable temperature control. Humidity control is similar, by detect
6、ing humidity and setting humidity, the humidifier is controlled by the PID control solid state relay. Through the analysis of control requirements, the overall design is carried out. The hardware design, software design and touch screen design are carried out. Through debugging and mode testing, the
7、 system symbol design requirements are verified, and the expected design goals are achieved.Keywords: Peony Flower Planting; PLC; Temperature and Humidity Control; Touch Screen目 录第1章 绪论61.1 课题的目的61.2 课题的主要内容61.3 设计条件及主要技术指标6第 2 章 注塑机控制工作原理及方案72.1 设计要求72.2 设计方案7第 3 章 硬件设计103.1 硬件选择103.1.1 PLC选择103.1.
8、2 模拟量输入模块选择103.2 主电路设计103.3控制电路设计123.4 PLC输入和输出接线图设计14PLC输入和输出接线图如图3-3,3-4所示。图3-3是模拟量输入模块接线图。图3-4是PLC本体数字量输入和输出接线图。143.5 PLC输入和输出分配16第 4 章 程序设计184.1 PLC内部使用地址184.2 控制程序路程图设计194.3 梯形图程序214.4 语句表程序37第 5 章 触摸屏545.1 触摸屏选择545.2 通讯设定545.3触摸屏人机界面设计55第 6 章 调试和仿真测试576.1 调试576.2仿真调试57参考文献62致谢63附录64附录1 梯形图程序汇总
9、64第1章 绪论1.1 课题的目的牡丹花的生长发育除决定于其自身的遗传特性外，环境因子也是一个重要方面。牡丹花赖以生存的环境因子是由温度、湿度、光照、二氧化碳等因素构成。各个环境因子之间不是孤立，而是相互联系、相互制约的，环境中一个因子变化会引起其他因子不同程度的变化。因此，自然环境因子对作物的作用是各个环境因子综合作用的结果。温室是用来改善花卉的生长环境，避免外界四季变化和恶劣气候对作物生长的不利影响，为植物生长创造适宜的条件。其中的温度和湿度对牡丹花的生长特别重要，因此设计一套基于PLC的牡丹花的温湿度控制系统，控制温度和湿度适合牡丹花生长，有着很大的意义。1.2 课题的主要内容设计牡丹花
10、种植温湿度控制系统主电路图，控制电路图和接线图；设计PLC控制流程图，设计PLC控制梯形图和语句表程序；系统调试，满足牡丹花种植温湿度控制要求。1.3 设计条件及主要技术指标1、设计牡丹花种植温湿度控制系统主电路图 1张；2、设计牡丹花种植温湿度控制系统控制电路和接线图各 1张；3、设计牡丹花种植温湿度控制系统程序1份；4、设计说明书 1份。第 2 章 注塑机控制工作原理及方案2.1 设计要求以固态继电器（可控硅），电热丝，加风扇通过PID控制固态继电器，控制温度稳定，通过固态继电器（可控硅）控制加湿阀，通过PID控制，控制湿度稳定。设计和制作基于三菱PLC的牡丹花种植温湿度控制系统的程序和电
11、路，要求通过系统调试，实现温湿度控制，可通过PLC的控制来控制固态继电器的通断时间间隔，满足牡丹花种植温湿度的要求。2.2 设计方案控制方式一般有单片机，继电器-接触器，PLC三种控制方式。方案一：单片机方式采用单片机进行控制，因为单片机价格低，单片机控制系统成本较低，测量模拟量温度和湿度较方便，精度也可以控制，但是单片机需要使用C语言或者汇编语言进行编写，并且需要制作专门的电路，设计门槛较高，制作周期较长，可靠性和抗干扰性较差，后续更改控制要求较复杂。方案二：继电器-接触器方式继电器-接触器方式，使用常规的继电器和接触器逻辑进行控制，温湿度通过触点进行控制，控制精度不高，控制比较死板，接线多
12、，布线难，后期维修和维护不方便，更改功能不容易实现，触点多，增加故障点，但成本低，制作时间短。方案三：PLC方式采用PLC方式，检测模拟量温度和湿度，可以精确控制温湿度，PLC具有编程简单，接线容易，不需要特别深奥的知识可以实现系统的控制要求，因为接线少，后期的维修和维护简单，因为通过编程方式实现控制，更改功能可以通过修改程序实现，不需要更改外部接线。另外PLC具有抗干扰性强，可靠性高等特点。但是PLC的价格较高，系统成本加高。随着PLC技术的成熟，PLC的价格，特别是微型和小型PLC的价格，已经相当低廉了，加上PLC的许多优点，故本次选择使用PLC进行控制。控制系统方框图如图2-1所示。触摸
13、屏通过通讯方式跟PLC进行数据交换，通过触摸屏监控PLC的状态，进行操作，进行手动控制，进行参数设定等。系统有自动和手动模式选择开关，通过选择手动模式，可以通过各手动开关单独控制各个外部设备。选择自动模式时，按下启动按钮，系统自动启动，按编写的程序运行；按下停止按钮，系统停止。可编程控制器启动按钮停止按钮自动模拟选择手动模拟选择加热加湿可控硅电热丝窗开到位窗关到位遮阳开到位遮阳关到位手动控制开关故障反馈温度传感+变送器湿度传感+变送器风压日照传感+变送器CO2传感+变送器开窗接触器开关窗电机关窗接触器风机电机放遮阳接触器收/放遮阳电机收遮阳接触器循环风机接触器启动排风接触器排风电机可控硅加湿器
14、启动阳光型生物灯启动CO2补充电磁阀启动滴灌模拟量输入触摸屏图3-1 控制系统方框图窗打开到位，窗关闭到位，遮阳网打开到位，遮阳网关闭到位，接PLC的输入，用于控制窗打开到位，停止开窗，窗关闭到位停止关窗；遮阳网打开到位，停止放下遮阳网，遮阳网关闭到位停止收遮阳网。检测外遮阳网开到位，停止外遮阳网电机收起，检测外遮阳网关到位，停止外遮阳网电机放下。 通过温度，湿度，CO2浓度，光照等传感器加变送器，将采集温室的温度，湿度，CO2浓度,光照等信号，转成0-10V的电压信号，然后到PLC的模拟量输入端，经PLC模拟量输入模块转成0到2000的数字量信号，供PLC进行处理。通过检测到的温湿度，CO2浓度，光照等，与设定的温湿度，CO2浓度，光照等进行比较，控制加热器，加湿器，开关窗，收放遮阳，开关通风机，开关排风机等，开灯照明，增加CO2等措施，保证温室条件适合牡丹花生长。第 3 章 硬件设计3.1 硬件选择根据设计要求，选择PLC和PLC模拟量输入输出模块。3.1.1 PLC选择分析控制要求，共有18路数字量输入，17路数字量
