基于PLC的溫室大棚智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目錄[6]。圖3.1數(shù)字量與模擬量輸入元器件描述數(shù)量遮陽(yáng)行程開(kāi)關(guān)2開(kāi)關(guān)12濕度傳感器1溫度傳感器1光照強(qiáng)度傳感器2二氧化碳傳感器1土壤肥力檢測(cè)儀1由上表格分析可知需要12路數(shù)字量輸入通道和8路模擬量輸入通道圖3.2輸出量元器件描述數(shù)量加濕器1除濕器1熱風(fēng)機(jī)1通風(fēng)電機(jī)2遮陽(yáng)電機(jī)1滴灌1施肥器1陽(yáng)光生物燈1由上表分析可得此系統(tǒng)需要9個(gè)輸出量。根據(jù)以上兩個(gè)表格的分析，本系統(tǒng)需要總共20個(gè)輸入量和9個(gè)輸出量，因此PLC智能控制器選擇西門(mén)子S7-2006ES7288-1ST20-0AA136輸入/24輸出的那款機(jī)型，這款機(jī)型在符此系統(tǒng)需求的情況下最大程度節(jié)省了成本。圖3.3西門(mén)子S7-200PLC3.3傳感器選型智能溫室大棚想做到精確的改變到合適的環(huán)境條件，要首先知道目前大棚內(nèi)部的環(huán)境情況是什么的，因此大棚內(nèi)部的傳感器尤為重要，本系統(tǒng)內(nèi)要用到二氧化碳傳感器、光照強(qiáng)度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、土壤肥力檢測(cè)儀等來(lái)測(cè)量和監(jiān)測(cè)大棚內(nèi)部的環(huán)境情況，傳感器與PLC控制器模擬量輸入模塊直接連接，讓PLC直接讀取傳感器數(shù)據(jù)，根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)來(lái)讓整個(gè)大棚實(shí)現(xiàn)環(huán)境條件的時(shí)時(shí)處于需要的情況。（1）土壤肥力傳感器本系統(tǒng)采用JXBS-3001-SCY-EC型土壤肥力檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)土壤的肥力，如圖3.4所示。JXBS-3001-SCY-EC型土壤肥力檢測(cè)儀優(yōu)化了線路結(jié)構(gòu)與算法，自帶參數(shù)補(bǔ)償功能，提高了測(cè)量精準(zhǔn)度，加快了測(cè)量速度，提升了測(cè)量效率。適用于農(nóng)作物種植業(yè)等領(lǐng)域，其參數(shù)如下：測(cè)量范圍：0～9999us（±100us）反應(yīng)時(shí)間：<5s防護(hù)等級(jí)：IP68工作溫度：-20℃～+60℃圖3.4土壤肥力傳感器（2）溫度傳感器本系統(tǒng)選用SIN-WZP-Pt100型號(hào)的溫度傳感器來(lái)檢測(cè)大棚內(nèi)部的時(shí)時(shí)溫服情況如圖3.5所示。SIN-WZP-Pt100型號(hào)的溫度傳感器采用德國(guó)久茂進(jìn)口芯片，50ms的瞬時(shí)響應(yīng)速度，測(cè)量誤差小，同時(shí)采用鍍銀屏蔽線可以有效的抗干擾，抵擋大棚內(nèi)部其他電器元件對(duì)溫度傳感器造成的影響，SIN-WZP-Pt100型號(hào)的溫度傳感器的規(guī)格比較多，其穩(wěn)定性能也高，方便在大棚的各個(gè)位置安置。其參數(shù)如下：測(cè)溫范圍：-50～+200℃溫度系數(shù)：TRC=3850ppm/k防護(hù)等級(jí)：IP68（完全防水）自然系數(shù)：0.4k/mw（0℃時(shí)）絕緣阻值：大于100MΩ（20℃時(shí)）大于2MΩ（500℃時(shí)）穩(wěn)定性能：RO≤0.04%/年圖3.5溫度傳感器（3）濕度傳感器本系統(tǒng)選用RS-WS-N01-SMG-1型號(hào)的濕度傳感器，來(lái)檢測(cè)大棚內(nèi)部的濕度情況，如圖3.6所示。其防水性能為IP65，防水性能好，其探頭耐高溫最高可在120℃中測(cè)量，最低能在-50℃的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量。其參數(shù)如下：濕度精度：2%RH（60%25℃）濕度量程：0%RH～80%RH濕度分辨率：0.1%RH設(shè)備功耗：≤0.5W直流供電：DC10-30V圖3.6濕度傳感器（4）二氧化碳傳感器本系統(tǒng)采用RS-CO2-I20-2D(5000P)型號(hào)的二氧化碳濃度傳感器，來(lái)檢測(cè)大棚內(nèi)部的二氧化碳濃度，如圖3.7所示。二氧化碳濃度對(duì)于大棚內(nèi)部農(nóng)作物生長(zhǎng)特別重要，不僅對(duì)于農(nóng)作物重要，其濃度過(guò)高時(shí)，人在不知情的情況下貿(mào)然進(jìn)去大棚容易導(dǎo)致二氧化碳中毒，因此對(duì)二氧化碳濃度傳感器的精度和靈敏度的要求較高，RS-CO2-I20-2D(5000P)型號(hào)的二氧化碳濃度傳感器測(cè)量精準(zhǔn)長(zhǎng)期穩(wěn)定性好漂移小，其自帶溫度補(bǔ)償，可以減少因?yàn)榇笈飪?nèi)部溫度調(diào)節(jié)而導(dǎo)致測(cè)量出錯(cuò)的情況，其防護(hù)等級(jí)較高，能夠長(zhǎng)期使用于惡劣的環(huán)境中，因此，大棚內(nèi)選用此款二氧化碳濃度傳感器。其參數(shù)如下：功耗：0.3W量程：0～10000ppm工作環(huán)境：-10℃～+50℃精度：±（40ppm+3%F·S）（25℃）響應(yīng)時(shí)間：<30s（擴(kuò)散）供電：10-30VDC圖3.7二氧化碳傳感器（5）光照強(qiáng)度傳感器本系統(tǒng)光照傳感器采用SM2161B型號(hào)這款來(lái)采集大棚內(nèi)外的光照強(qiáng)度，如圖3.8所示。該光照強(qiáng)度傳感器有較好的抗彎、抗壓和抗沖擊的能力，可以通過(guò)掛壁的方式直接安裝在大棚的內(nèi)外側(cè)。其內(nèi)部的數(shù)字式光照度檢測(cè)器可以做到穩(wěn)定、可靠和零漂移的檢測(cè)光照強(qiáng)度。其技術(shù)參數(shù)如下：測(cè)量精度：±7%測(cè)量量程：0-65535Lux/200000Lux運(yùn)行溫度：-40℃～+85℃，0～80%RH波長(zhǎng)測(cè)量范圍：380～730nm圖3.8光照強(qiáng)度傳感器3.4控制元件選型溫室大棚想完成對(duì)大棚內(nèi)部環(huán)境的改變，不僅僅需要傳感器來(lái)檢測(cè)大棚內(nèi)部的環(huán)境狀況，還需要執(zhí)行元件來(lái)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)部的環(huán)境條件，因此，執(zhí)行元器件在本系統(tǒng)中也是非常重要的，好的執(zhí)行元器件能夠做到精準(zhǔn)、及時(shí)、迅速的對(duì)大棚內(nèi)部的環(huán)境進(jìn)行快速的調(diào)節(jié)，使得大棚內(nèi)的農(nóng)作物能夠一直處于所需要的最佳生長(zhǎng)環(huán)境中，執(zhí)行元器件除了要能夠做到迅速調(diào)整大棚內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)外，還需要做到耐用抗干擾的特點(diǎn)，本系統(tǒng)用來(lái)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)部環(huán)境狀態(tài)的執(zhí)行元器件由除濕器、滴灌設(shè)備、熱風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)等構(gòu)成。（1）加熱器本系統(tǒng)選用TSD-16-20型號(hào)的加熱器來(lái)為大棚加熱內(nèi)部溫度，讓大棚內(nèi)能在寒冷的時(shí)候維持較高的溫度，如圖3.9。此款加熱風(fēng)機(jī)所能有效加熱的范圍廣闊，能夠達(dá)到200平方米，并且能夠保持住恒溫的狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)榧訜釙r(shí)間長(zhǎng)而導(dǎo)致大棚內(nèi)的溫度高于所設(shè)溫度或低于所設(shè)溫度，此型號(hào)加熱風(fēng)機(jī)的出風(fēng)量大，能夠快速改變大棚內(nèi)部的環(huán)境情況。外表IPX4級(jí)防塵防水，能夠適用于大棚內(nèi)部的各種環(huán)境條件，其參數(shù)如下：功率：50000W電壓：220V風(fēng)量：1100m3/h使用面積：250～300m2圖3.9加熱器（2）除濕器本系統(tǒng)選用的除濕器為多樂(lè)信DR-1502L型號(hào)的除濕器來(lái)為大棚內(nèi)部除濕，如圖3.10所示。濕度對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)很重要，過(guò)高或者過(guò)低都是影響其呼吸，減少其生命活動(dòng)，而本系統(tǒng)所選的多樂(lè)信DR-1502L型號(hào)的除濕器具有除濕量大的迅速的特點(diǎn)，可以幫助大棚快速且長(zhǎng)時(shí)間改變環(huán)境狀態(tài)。并且此型號(hào)的除濕器對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可以長(zhǎng)期放在大棚內(nèi)部進(jìn)行除濕，不需要經(jīng)常維護(hù)，且有低溫化霜的功能，具有一定降低大棚溫度的功能，達(dá)到一機(jī)兩用的功效其參數(shù)如下：濕度控制精度：±3%濕度調(diào)節(jié)范圍：10%～90%工作溫度：5～38℃峰值功率：1960W制冷量：4200W除濕量：110L/D(30℃80%RH)圖3.10除濕器（3）排風(fēng)扇本系統(tǒng)采用AX250型號(hào)的排風(fēng)扇，排風(fēng)扇將在本系統(tǒng)中起到通過(guò)通風(fēng)來(lái)降低大棚內(nèi)部溫度的效果，和通過(guò)通風(fēng)來(lái)達(dá)到降低大棚內(nèi)部濕度的效果，排風(fēng)扇如圖3.11所示。選用此型號(hào)的排風(fēng)扇因?yàn)槠涑杀镜停揖哂酗L(fēng)量大的特點(diǎn)，其本身也帶有一定的除濕功能可以與除濕器一同使用達(dá)到快速除濕的作用。并且此型號(hào)的排風(fēng)扇安裝簡(jiǎn)單，占地小，重量輕，在大棚內(nèi)可以輕松安裝，其功率低比較省電，在條件允許的情況下可以長(zhǎng)時(shí)間用來(lái)給大棚降低二氧化碳通風(fēng)排氣的作用。其參數(shù)如下：風(fēng)量：19.2m3/min適合面積：42～84m2轉(zhuǎn)速：2000～2500r/min風(fēng)壓：400～550Pa功率：170W圖3.11排風(fēng)扇（4）電子閥門(mén)電子閥門(mén)主要用于現(xiàn)場(chǎng)滴灌系統(tǒng)和二氧化碳施肥系統(tǒng)中，通過(guò)開(kāi)關(guān)電子閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)放水滴灌和釋放二氧化碳?xì)怏w的功能，本系統(tǒng)選擇FPD-90A型號(hào)的電磁閥，如圖3.12所示。此型號(hào)的電子閥門(mén)為常閉式閥門(mén)，純銅結(jié)構(gòu)耐用抗腐蝕，內(nèi)置過(guò)濾網(wǎng)，防止水中小顆粒通過(guò)從而導(dǎo)致堵塞滴灌設(shè)備。其參數(shù)如下：供電：DC24V圖3.12電子閥門(mén)（5）二氧化碳發(fā)生器本系統(tǒng)選用glt-a貨號(hào)的二氧化碳發(fā)生器，來(lái)為溫室大棚內(nèi)部增加二氧化碳濃度，如圖表16所示。此貨號(hào)的二氧化碳發(fā)生器自帶泄壓閥，可以防止制造的二氧化碳過(guò)多從而導(dǎo)致的安全隱患。圖3.13二氧化碳發(fā)生器3.5I/O配置PLC控制器的I/O就是PLC控制器的輸入與輸出接口，在進(jìn)行PLC程序編寫(xiě)的時(shí)候，程序內(nèi)部會(huì)對(duì)不同的硬件設(shè)置不同的對(duì)應(yīng)的I口和O口，就是對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入口與信號(hào)輸出口。本系統(tǒng)中的傳感器元器件都是使用的信號(hào)輸入口，只有將對(duì)應(yīng)的傳感器連接在對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入口，PLC控制器才能夠識(shí)別如讀取傳感器中的數(shù)據(jù)，例如將溫度傳感器連接在了濕度傳感器的接口，PLC控制器就無(wú)法正確讀取數(shù)據(jù)，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)出問(wèn)題。但是按鈕的信號(hào)輸入口沒(méi)有這種要求。信號(hào)輸出口也要按照程序的設(shè)置進(jìn)行連接，連接錯(cuò)誤不會(huì)導(dǎo)致程序識(shí)別不出數(shù)據(jù)的情況，但是會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)控出現(xiàn)問(wèn)題，不能按照當(dāng)前所需來(lái)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的設(shè)備。因此，當(dāng)PLC的程序編寫(xiě)出來(lái)后，絕對(duì)不能出現(xiàn)連接錯(cuò)誤的情況。圖3.14PLC控制器I/O分配表元器件描術(shù)I/O配置啟動(dòng)I0.0停止I0.1手動(dòng)自動(dòng)選擇I0.2手動(dòng)加熱I0.3手動(dòng)加濕器I0.4手動(dòng)開(kāi)窗I0.5手動(dòng)關(guān)窗I0.6手動(dòng)啟動(dòng)遮陽(yáng)網(wǎng)I0.7手動(dòng)收起遮陽(yáng)網(wǎng)I1.0手動(dòng)排風(fēng)I1.1手動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)I1.2手動(dòng)生物燈I1.3手動(dòng)CO2補(bǔ)充I1.4手動(dòng)滴灌I1.5手動(dòng)施肥I1.6窗開(kāi)到位I1.7窗關(guān)到位I2.0遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)到位I2.1遮陽(yáng)網(wǎng)關(guān)到位I2.2加熱故障I2.3加濕故障I2.4窗電機(jī)故障I2.5遮陽(yáng)電機(jī)故障I2.6排風(fēng)風(fēng)機(jī)故障I2.7循環(huán)風(fēng)機(jī)故障I3.0圖3.15PLC控制器模擬量輸入I/O分配圖元器件描述I/O配置溫度傳感器AIW0濕度傳感器AIW2日照傳感器AIW4CO2傳感器AIW6土壤濕度傳感器AIW8電導(dǎo)率AIW10圖3.16PLC控制器輸出I/O分配圖元器件描述I/O配置加熱Q0.0加濕器Q0.1開(kāi)窗Q0.2關(guān)窗Q0.3啟動(dòng)遮陽(yáng)網(wǎng)Q0.4收起遮陽(yáng)網(wǎng)Q0.5啟動(dòng)排風(fēng)風(fēng)機(jī)Q0.6循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)Q0.7啟動(dòng)陽(yáng)光型生物燈Q1.0啟動(dòng)CO2補(bǔ)充電磁閥Q1.1啟動(dòng)滴灌Q1.2啟動(dòng)施肥Q1.3自動(dòng)運(yùn)行Q1.4故障指示燈Q1.5溫度高報(bào)警指示燈Q1.6溫度低報(bào)警指示燈Q1.7濕度高報(bào)警指示燈Q2.0元器件描述I/O配置濕度低報(bào)警指示燈Q2.1日照高報(bào)警指示燈Q2.2日照低報(bào)警指示燈Q2.3CO2高報(bào)警指示燈Q2.4CO2低報(bào)警指示燈Q2.5土壤濕度高報(bào)警Q2.6土壤濕度低報(bào)警Q2.7電導(dǎo)率高報(bào)警Q3.0電導(dǎo)率低報(bào)警Q3.1

第四章溫室大棚智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介西門(mén)子S7-200PLC的梯形圖是用MircoWin/Step7軟件進(jìn)行程序編寫(xiě)的，PLC編程所用的最多的語(yǔ)言是梯形圖，因此梯形圖也被稱作為PLC的第一編程語(yǔ)言。而PLC的編程語(yǔ)言之所以叫做梯形圖，是因?yàn)槠涑绦蚴且恍幸恍械?，一行沿著一行接下去的，形狀像梯子一樣，所以被稱為梯形圖。而PLC梯形圖程序的編寫(xiě)和C語(yǔ)言之類(lèi)的程序編寫(xiě)不一樣，PLC的程序相對(duì)C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)是圖像化的，其編寫(xiě)時(shí)是按照從上到下，從左到右的順序進(jìn)行編寫(xiě)的。左邊的是驅(qū)動(dòng)元件即信號(hào)輸入，右邊的是執(zhí)行部分，即信號(hào)接收。在歷史的發(fā)展中，PLC程序編輯器對(duì)梯形圖的編程，依舊保留使用的繼電器控制電路的樣式,而梯形圖語(yǔ)言是在經(jīng)典的繼電器和接觸器邏輯控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了符號(hào)發(fā)展出來(lái)的,有形象、直觀、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),從事于電氣科研的人員與技術(shù)人員相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易接受,所以梯形圖是目前使用上最多的一個(gè)PLC的編程語(yǔ)言。在PLC程序圖中,左、右母線連接方式類(lèi)似于傳統(tǒng)繼電器和接觸器的控制供電線路,圖4.1梯形圖4.3系統(tǒng)流程圖4.2流程圖當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，會(huì)首先檢測(cè)PLC控制器內(nèi)部當(dāng)前是否時(shí)初始化的情況，如果是初始化沒(méi)有設(shè)定數(shù)據(jù)的情況，控制器會(huì)提示讓先進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)置，數(shù)據(jù)的設(shè)置包括各種環(huán)境參數(shù)的測(cè)量范圍以及各參數(shù)的設(shè)定值與控制調(diào)節(jié)時(shí)的偏差值。如果系統(tǒng)不是初始化的情況，系統(tǒng)將進(jìn)入到下一步，讀取當(dāng)前傳感器傳輸來(lái)的模擬量，與PLC內(nèi)設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較，比較過(guò)后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)當(dāng)前的操作模式進(jìn)行檢測(cè)，如果是手動(dòng)模式，系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)進(jìn)行下一步調(diào)控，如果系統(tǒng)監(jiān)測(cè)目前為自動(dòng)模式，則會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的各部分執(zhí)行元器件來(lái)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)部的環(huán)境情況。在啟動(dòng)執(zhí)行元器件的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)監(jiān)測(cè)執(zhí)行元器件是否故故障，如果執(zhí)行元器件出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會(huì)停止硬件的運(yùn)行，并且進(jìn)行報(bào)警。硬件執(zhí)行系統(tǒng)如果沒(méi)有故障正常運(yùn)行，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)傳感器在調(diào)節(jié)環(huán)境的時(shí)候傳來(lái)的數(shù)據(jù)選擇繼續(xù)運(yùn)行執(zhí)行元器件來(lái)使大棚達(dá)到所設(shè)定的環(huán)境條件還是目前已經(jīng)達(dá)到所示條件而停止運(yùn)行執(zhí)行元器件。4.4PLC梯形圖設(shè)計(jì)本系統(tǒng)PLC梯形圖因?yàn)楸容^復(fù)雜且繁瑣，經(jīng)過(guò)分析，選擇分為模塊化編寫(xiě)，一個(gè)執(zhí)行元器件一個(gè)模塊。這樣技能方便進(jìn)行編寫(xiě)，同時(shí)也能清楚的知道此部分的程序是用來(lái)驅(qū)動(dòng)什么元器件的，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)某個(gè)部分出問(wèn)題時(shí)能夠快速的找到對(duì)應(yīng)的程序部分，方便及時(shí)改寫(xiě)與優(yōu)化程序。4.4.1參數(shù)模塊圖4.3參數(shù)梯形圖圖4.4讀取梯形圖圖4.5范圍梯形圖第一個(gè)模塊的程序是用來(lái)讀取事先在PLC內(nèi)設(shè)定的環(huán)境參數(shù)，而這個(gè)事先設(shè)定的參數(shù)是根據(jù)當(dāng)前溫室大棚內(nèi)種植的農(nóng)作物來(lái)決定的，或者大棚內(nèi)將要種植的農(nóng)作物來(lái)決定的，本文以種植大豆為例，大豆在成長(zhǎng)后對(duì)溫度的需求是在11度左右，，因此本系統(tǒng)設(shè)的溫度參數(shù)為11度，其控制范圍參數(shù)范圍為11℃～16℃。大豆生長(zhǎng)時(shí)土壤的水分要保持在55%左右，所以濕度參數(shù)設(shè)置為55%，其控制參數(shù)范圍為55%～60%，隨后此部分模塊會(huì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)此時(shí)是否為初始化的狀態(tài)。然后進(jìn)行讀取傳感器的模擬量數(shù)據(jù)，隨后將讀取的模擬量如設(shè)定量進(jìn)行對(duì)比，并在設(shè)定的控制范圍內(nèi)進(jìn)行對(duì)比。4.4.2溫度模塊圖4.6溫度模塊梯形圖此模塊負(fù)責(zé)溫室大棚內(nèi)部的溫度加熱部分。系統(tǒng)根據(jù)傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后，來(lái)決定是否啟動(dòng)大棚的加熱系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的溫度低于11℃時(shí)，系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)加熱器來(lái)加熱大棚將大棚內(nèi)部的溫度升高，當(dāng)大棚內(nèi)部的溫度重新處于11℃～16℃時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)停止加熱器的使用，加熱器可以手動(dòng)進(jìn)行控制，當(dāng)手動(dòng)控制時(shí)，系統(tǒng)會(huì)斷掉對(duì)加熱器的控制，使手動(dòng)控制優(yōu)先于自動(dòng)控制，當(dāng)溫度處于11℃～13℃時(shí)且此時(shí)大棚濕度過(guò)高，系統(tǒng)會(huì)低功率運(yùn)行加熱器就行輔助除濕，在輔助除濕的時(shí)候系統(tǒng)會(huì)同時(shí)低功率運(yùn)行風(fēng)機(jī)，防止因?yàn)檩o助除濕導(dǎo)致溫度過(guò)高。當(dāng)大棚內(nèi)部溫度高于13℃時(shí)，加熱器不會(huì)進(jìn)行輔助除濕。4.4.3加濕模塊圖4.7加濕模塊梯形圖此模塊負(fù)責(zé)大棚內(nèi)部的濕度加濕部分。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)濕度傳感器與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)比后來(lái)決定啟用此部分，當(dāng)大棚內(nèi)部的濕度低于55%時(shí)，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)此部分，來(lái)為大棚加濕，當(dāng)濕度處于55%～60%時(shí)，此模塊會(huì)被停用，加濕模塊在大棚濕度處于55%～58%時(shí)且大棚內(nèi)部的溫度超過(guò)16℃時(shí)，會(huì)進(jìn)行輔助降溫，此模塊將會(huì)被重新啟用，當(dāng)大棚溫度達(dá)到16℃時(shí)此模塊會(huì)停止運(yùn)行。4.4.4風(fēng)機(jī)模塊圖4.8風(fēng)機(jī)模塊梯形圖此模塊為本系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)模塊，負(fù)責(zé)大棚內(nèi)的許多功能，例如通風(fēng)、降低大棚內(nèi)部溫度與降低二氧化碳濃度的功能，當(dāng)大棚內(nèi)部的溫度高于16℃時(shí)此部分就會(huì)運(yùn)行，用來(lái)降低大棚內(nèi)部的溫度，但是此部分在大棚內(nèi)部濕度低于55%時(shí)大鵬溫度過(guò)高也不會(huì)開(kāi)啟，而是先開(kāi)啟大棚內(nèi)部的加濕系統(tǒng)來(lái)增加大棚內(nèi)部的濕度，當(dāng)濕度達(dá)標(biāo)后才會(huì)運(yùn)行，當(dāng)大棚內(nèi)部濕度降低到16℃時(shí)，此模塊會(huì)停止，其負(fù)責(zé)降低大棚內(nèi)部濕度的時(shí)候，當(dāng)監(jiān)測(cè)到大棚內(nèi)部濕度高于60%且溫度不低于11℃時(shí)，系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)此模塊，當(dāng)大棚內(nèi)部溫度低于11℃時(shí)，此模塊不會(huì)開(kāi)啟，系統(tǒng)會(huì)先開(kāi)啟大棚的加熱模塊進(jìn)行加熱同時(shí)做到輔助除濕的作用，當(dāng)溫度超過(guò)11℃時(shí)，此模塊會(huì)開(kāi)啟，當(dāng)大棚內(nèi)部濕度低于60%時(shí)，此模塊就會(huì)停止運(yùn)行，此部分同樣具有手動(dòng)控制與自動(dòng)控制的功能。當(dāng)選擇手動(dòng)控制此部分時(shí)，可以根據(jù)大棚當(dāng)前情況來(lái)給大棚進(jìn)行通風(fēng)。4.4.5補(bǔ)光模塊圖4.9補(bǔ)光模塊梯形圖此模塊負(fù)責(zé)本系統(tǒng)的補(bǔ)光模塊，用來(lái)調(diào)節(jié)大棚內(nèi)部光照強(qiáng)度太低的情況，當(dāng)傳感器的數(shù)據(jù)低于PLC設(shè)定的光照強(qiáng)度參數(shù)時(shí)，此模塊將會(huì)啟動(dòng)來(lái)增加大棚內(nèi)部的光照強(qiáng)度，當(dāng)大棚內(nèi)部的光照處于正常值的范圍時(shí)，此模塊將會(huì)停止，此模塊同樣具有手動(dòng)控制模式，手動(dòng)控制模式主要是當(dāng)人工需要增強(qiáng)光照時(shí)啟動(dòng)，正常很少使用。

第五章基于PLC溫室大棚智能控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試5.1硬件系統(tǒng)調(diào)試對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的硬件設(shè)備進(jìn)行連接后，通過(guò)手動(dòng)的控制來(lái)檢測(cè)每個(gè)硬件設(shè)備能否正確且正常的運(yùn)行，在檢測(cè)過(guò)程中，手動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行元器件，每個(gè)元器件都能夠正常的發(fā)揮其作用，隨后通過(guò)PLC智能控制來(lái)嘗試啟停執(zhí)行元器件，經(jīng)檢測(cè)，PLC控制器可以正常啟停執(zhí)行元器件，之后對(duì)各個(gè)傳感器元件進(jìn)行測(cè)試，溫室大棚內(nèi)部想完成精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，傳感器是非常重要的，首先將傳感器連接到PLC上進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，隨后人工干涉環(huán)境，查看PLC上傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)有沒(méi)有改變，再用任用測(cè)量?jī)x器測(cè)量環(huán)境，測(cè)量出來(lái)的數(shù)值與PLC中傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)比，來(lái)分析傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù)是否精確。經(jīng)過(guò)測(cè)量，各硬件運(yùn)行全都正常，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)，硬件系統(tǒng)可以對(duì)大棚內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行一個(gè)快速的調(diào)整。5.2軟件系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)的軟件程序是用MircoWin/Step7軟件進(jìn)行程序編寫(xiě)的，其編寫(xiě)的梯形圖可以在MircoWin/Step7軟件線性模擬跑一便看看有沒(méi)有問(wèn)題，經(jīng)過(guò)MircoWin/Step7軟件的測(cè)試，系統(tǒng)的梯形圖沒(méi)有問(wèn)題，然后將梯形圖上傳到PLC中，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化測(cè)試，經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，軟件系統(tǒng)可以快速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制大棚內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)，并且其手動(dòng)控制的程序也能夠正常使用，其手動(dòng)控制時(shí)會(huì)斷掉自動(dòng)控制的線路，因此手動(dòng)控制不會(huì)影響自動(dòng)控制，自動(dòng)控制也不會(huì)影響手動(dòng)控制。5.3智能溫室大棚整體調(diào)試溫室大棚整體的調(diào)試采用組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)各種狀態(tài)通過(guò)組態(tài)指示燈來(lái)分辨系統(tǒng)目前處于什么狀態(tài)中。經(jīng)過(guò)調(diào)試，現(xiàn)場(chǎng)的硬件設(shè)備都能夠正常運(yùn)行，并且現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)與手動(dòng)的控制互不影響，通過(guò)網(wǎng)線的連接可以實(shí)現(xiàn)短距離遠(yuǎn)程控制，圖表SEQ圖表\*ARABIC圖表SEQ圖表\*ARABIC19監(jiān)測(cè)畫(huà)面圖5.1監(jiān)測(cè)畫(huà)面由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較穩(wěn)定，不清楚整體系統(tǒng)會(huì)不會(huì)出錯(cuò)，因此實(shí)驗(yàn)中采用人工干預(yù)環(huán)境的方式來(lái)突然改變環(huán)境狀態(tài)，PLC控制器在突然接到環(huán)境變化的時(shí)