毕业设计（论文）
题目基于PLC的温室大棚控制系（院）自动化系
专业电气自动化技术
班级2009级2班
学生姓名王召建刘瑞超臧远超徐宏赵亚全
学号2009022268 2009022269 2009022328 2009022332 2009022343
指导教师孔德平职称助教
二〇一二年六月
独创声明
本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一二年六月
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一二年六月
基于PLC的温室大棚
摘要
讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法，详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。分布式的控制结构，使各子系统相对独立，管理与控制功能分开，易于实现群控化管理，提高了系统的可靠性，且易于扩展。系统成本低廉，性能稳定，通用良好，符合中国国情，具有广泛的应用前景。
关键词：PLC;传感器; 控制器;程序设计; 温室大棚
The Green House Design for PLC
Abstract
Automation is the inevitable trend of development for the future, not only the work and life. The programmable controller is referred to as PLC, PLC reliability, environmental adaptability, versatile, easy to use, simple maintenance, PLC application is rapidly expanding. The early PLC, where the relay can be used. PLC today can almost be said to those who need to control the system will need to PLC. The design is to write the PLC program by setting greenhouse control, reduce labor, increase production efficiency, automate!
Key words: PLC; sensors; controllers; program design
目录
第一章绪论
1.1 课题背景 (4)
1.2 课题研究的意义 (4)
1.3 温室环境的主要特点 (4)
1.4 课题的主要研究工作 (5)
1.5 PLC的现状 (5)
第二章基于PLC设计的整体方案
2.1硬件整体设计方案 (6)
2.2软件整体设计方案 (6)
第三章系统设计
3.1 设计的总体目标 (6)
3.2 设计的控制原则 (7)
3.3 设计的控制方案 (7)
3.4 控制系统硬件组成 (7)
3.4、1 PLC的选择 (8)
3.4、2 PLC机型和容量的选择步骤与原则 (8)
3.5 传感器的选择 (11)
3.6 信息采集系统 (12)
3.7 执行机构 (14)
第四章软件部分
4.1 梯形图4.2 指令表结论
参考文献谢词
第一章绪论
前言
智能温室系统是近年来逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术，它是在普通日光温室的基础上，结合现代化计算机自控技术、智能传感器技术等高科技手段发展起来的。自上世纪90年代以来，我国农业工程技术人员在吸收发达国家科技温室生产技术的基础上，对温室内温度、湿度、CO2浓度等环境因子的控制技术的研究，研发了我国自己的智能温室控制系统。
1.1研究背景
“工厂化农业关键技术研究与示范——现代大型温室标准化栽培技术体系研究与产
业化示范”被列为国家重点科技攻关内容并成功结题。为了推广温室技术，国家农委强调在每一个地区都要建立温室示范工程。因此，智能温室控制技术有巨大的市场空间。
山东省处于中国的中部，占据重要的位置，是全国的蔬菜种植地，研究温室的智能控制是很有意义的。
1.2研究意义
近年来，农业作为国家优先发展产业正受到各级政府的高度重视，增加农民的收入是我们国家当前的基本国策，农业现代化是我们追求的目标，基于计算机和自动化技术的智能温室是农业现代化的一个标志。
智能温室控制系统将实现对农业生产的标准管理。通过控制器实时监测温室内温度、湿度，与普通简单温度湿度测量相比，更准确可靠。人们能够通过这些监测手段实时准确地了解情况，完成相关设备的调节，避免了监测误差和监测滞后带来的损失。智能温室将自动化技术引进了农业生产，为农业科研活动提供了有利的科学手段。通过参数设置及自动数据记录，为农艺工作者完成相关农艺科研，了解不同生产条件对作物的生长、品质影响及生产方法的改进都提供了简便、准确的手段。
1.3温室系统主要特点
非线性系统。温室内部的气候处于热平衡混沌状态。大量随机的、不确定的因素使
得对其精确建模比较困难。
分布参数系统。由于温室面积比较大，造成温室内部各个物理量的分布是不均匀的。比如温度，温室内部各点温度都不一样，四周一般都比较低，顶部和底部的温度也有一定的差别，其值的大小依赖于空间位置和气流方向等因素，在温室中气候分布是缓慢变化的。
时变系统。作物在生长周期的不同阶段，其光合作用能力、吸热散热能力等均有差别。因而，温室系统是一个参数随着时间变化的动态系统。
时延系统。对与外界所施加的作用，温室系统并不立即响应，而是经过一段时间的延迟才响应。比如，在温室加热系统中，对系统加热，热量传到温室的各个部分需要经过很长一段时间的延迟，温度才会有所提高。
多变量耦合系统。温室系统是一个多输入多输出系统，系统各变量之间并不是相互独立，各个子系统的控制回路彼此耦合在一起，对控制任一目标的控制都会影响其他目标的变化。
1.4、1研究内容和方法
（1）根据影响植物生长的因素，选择作物环境条件的实时检测系统和智能温室控制系统两部分。自动检测系统包括：温度、湿度、CO2浓度等传感器与变送器。智能控制系统包括：通风机控制、喷灌控制、锅炉加热鼓风机的控制、CO2释放器电磁阀的控制等。
（2）根据检测和控制的对象，采用PID控制算法建立温室温度参数控制系统的数学模型，使用MATLAB进行仿真测试。
（3）研制基于PLC的温室智能控制系统
（4）开发智能温室组态监控界面。
1.4、2要解决的关键问题
（1）采用PID控制算法建立温室温度参数的数学模型
（2）室内温度、湿度、CO2浓度等环境条件的自动检测和控制技术。
（3）开发功能完善、成本低、可靠性高和扩展性好的温室自动系统的硬件和软件系统，为温室生产普及创造条件
1.5 PLC的现状
目前 PLC 数值模拟研究不仅在工作而且在生活中也有广泛应用，本节将从工作中运料中介绍。
PLC以后会覆盖各个领域，会让更多危险领域实现无人操作。可编程控制器 PLC 对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的推广应用。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。
（1）可靠性高，抗干扰能力强（2）配套齐全，功能完善，适用性强（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造（5）体积小，重量轻，能耗低
第二章基于PLC设计的整体法案
2.1硬件系统的组成
采用上位机计算机和下位机西门子PLC组成分布式智能温室控制系统的硬件部分，即两级监控系统。上位机控制系统负责对温室进进行监控和参数的设定。下级以PLC为核心的控制单元，负责温度参数的信息采集、系统逻辑运算并对调控设备进行控制。
2.2软件系统的编制
系统的软件包括上位机监控软件和下位机系统软件。上位机监控软件的编制采用MCGS组态软件。下位机系统则采用西门子的Step7编程软件来开发。系统软件不仅可以完成上位机和下位机的通信和可以满足用户对温室环境数据的实时查询和监测。尽可能满足操作简单、界面友好、通用性和适应性强的软件开发原则。
第三章系统设计
3.1总体目标
温室控制系统就是依据室内外装设的温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器等采集和观测的温室内的温室内外的温度、湿度、二氧化碳的浓度等环境参数信息，通过控制设备对温室保温被、通风窗、喷滴灌等驱动、执行机构的控制，对温室环境气候和灌溉施肥进行调节控制以达到栽培作物生长发育的需要，为作物生长发育提供最适宜的生态环境，以大幅度提高作物的产量和品质。总体结构示意图如下:
3.2控制原则
（1）以时间为基准的变温管理：根据一天中时间的变化实行变温管理，根据作物的生长需要将一天分成四个时间段，四个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。一天中四个时间段的分段方法用户可以灵活的更改，而且四个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。
（2）以种植的作物为基准：可能每个阶段用户种植的作物不同，所需的环境参数也不同，每个阶段的各个参数都可以依据作物所需的生长环境进行灵活的设定。
3.3控制方案
本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的控制，提高设备运行的可靠性。在运行的时候可以通过按钮对这两种控制方式进行切换。
（1）手动控制模式手动控制简单可靠，由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元件组成。
（2）自动控制模式通过传感器对环境因子进行监测，并对其设定上限和下限值，
当检测到某一值超过设定值，便发出信号自动对驱动设备进行开启和关闭，从而使
温室环境因子控制在设定的范围内。可以大大节约劳动力，降低劳动者的劳动强度。
3.4 控制系统的硬件组成
用安装有组态软件的计算机作为上位机，进行环境各因子的长期监控，PLC作为下位机，当各个参数变化时对各个执行机构进行相应的控制。
3.4、1 PLC的选择
(1) PLC在工业控制中应用多年，属于大批量生产的产品，其在生产、调试、应用、服务等方面都有一套完备的标准，所以产品质量稳定、可靠性高。采用PLC成本虽然比单片机高，但是考虑到稳定性、可维护性等综合因素，采用PLC比单片机具有较高的性价比。
(2) PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑
3.4、2 PLC机型和容量的选择步骤与原则
1.PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
（一）合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于系统|来源|考试|大|一级建造师|工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O
模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。
（二）安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。
（三）相应的功能步骤
一般小型（低档）PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A 转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC.
对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC.但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
（四）响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
上位机（计算机）
串行通信接口
下位机（PLC）
输入模块A/D模块输出模块
限位开关手动开关模拟变送电路
模拟传感器
继电器模块
执行机构
卷帘机限位卷
帘
机
鼓
风
机
通
风
机
抽
水
机
温
度
湿
度
卷
帘
机
鼓
风
机
通
风
机
抽
水
机
（五）系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
2.PLC容量的选择
PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。
（一）I／O点数的选择
PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少，但必须留有一定的裕量。
通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%~15%的裕量来确定。（二）存储容量的选择
用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25%之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。
PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20%~30%的裕量。
存储容量（字节）＝开关量I／O点数×8＋模拟量I／O通道数×32
另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。
I/O点数的估计
设备说明数
量设备说明数
量
总自动/手动切换开关 1 电源指示灯 1 卷帘机自动/手动切换开
关
1 通风机 1 补气自动/手动切换开关 1 灌溉水泵 1 通风机自动/手动切换开
关
1 补气电磁阀 1
补气自动/手动开关 1 卷帘机 2
喷灌泵自动/手动开关 1 鼓风机 1
备用 4 备用 3
共计14 共计10
3.5 传感器的选择
（1）根据测量对象与测量环境确定传感器的类型：要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。
（2）根据灵敏度的选择传感器：通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。
（3）根据频率响应特性选择传感器：传感器的频率响应特性决定了被测量的频率传感器范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器总有—定响应延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。
（4）根据线性关系范围选择传感器：传感器的线形关系是指输出与输入的比例关系。以理论上讲，在线性关系范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
（5）根据稳定性选择传感器：传感器使用一段时间后，其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。（6）根据精度选择传感器：精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用绝对量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。综上所述,本系统选择的传感器如下：温度：AD590 湿度：AL2O3 CO2：6004
光照：3DU33
3.6信息采集系统
3.6、1温度采集
（1）温度传感器AD590基本知识AD590产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为4V－30V，检测的温度范围为－55℃－＋150℃，它有非常好的线性输出性能，温度每增加1℃，其电流增加1uA。
AD590温度与电流的关系如下表所示：
0 10 20 30 40 50 60 100
摄氏温
度
273.2 283.2 293.2 303.2 313.2 323.2 333.2 373.2
AD590
电流
（UA ）
经10k
电压(v) 2.732 2.832 2.932 3.032 3.132 3.232 3.335 3.732
（2）温度检测电路的设计
温度检测电路如图，其中运算放大器A1接成电压跟随器形式，以增加信号的输入阻抗。运放A2的作用是把绝对温标转化为摄氏温标，给A2的同相输入端一个恒定的电压，此电压放大到2.732V 。这样，A1与A2输出端之间的电压即为转化成的摄氏温标。
3.6、2 湿度采集
国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式元件较为多见。电容式湿度传感器的动态范围大，动态响应快，几乎没有零漂，结构简单，适应性强。基于以上原因，本设计选AL2O3湿度传感器,本传感器属于电容型的高分子材料制成的湿敏元件。他具有线性度好、滞后性小以及能在较寒冷的环境中使用等优点，其主要的特性参数为：
工作环境温度：-30—80度
相对湿度测量范围：0—100％RH
测量精度：±4％RH
湿度检测电路
如图，湿度检测电路由湿度传感器、振荡电路、整流电路、输出放大电路等组成。振荡电路为RC 桥式振荡电路，传感器特性的线性补偿由R1,R2完成，D1,D2,D3用
于输入保护，A1,A2，为运算放大器，A2电压跟随器。当环境湿度发生变化时，传感器的电容也随着变化，这种变化反应到振荡电路提供的正弦信号，通过电压跟随器输出电压值。
3.6.3 CO2浓度的采集
在二氧化碳浓度测量上采用响应速度快、测量精度高、技术成熟的红外二氧化碳气体传感器6004，并配合了一系列有效的补偿措施。为了增加系统的通用性、灵活性，本系统硬、软件都采用了模块化结构，根据应用场合不同而选用不同的配置。该系统可广泛地应用于诸如温室大棚、蔬菜储藏以及其它农业生产和科研领域，并且由于系统的灵活性和模块化，可以方便地满足其它场合的需要。
3.6.4光照传感器系统设计
根据温室内作物对光照强度的要求，光照传感器应该反应灵敏、精度高。本电路设计选用光照传感器器件光敏三极管3DU33作为感光元器件。光照传感器是利用光电子产生的电流来测量光照度的，通过放大电路的放大后输出合适的电压或电流信号。
3.7执行机构
（1）单相异步电动机
它有主绕组A1-A2，副绕组B1-B2+电容C组成。
分布特点：在空空间互差90o。
设流过主绕组的电流为I，流过副绕组的电流为IB。一般情况下，工作绕组的匝数多，电感大，是感性负载，那么IA在相位上滞后电源电压。
那么我们要实现反转，只要让IB滞后于IA 90°(或者换句话说，让IA超前IB 90°)。要实现这个很简单，只要IB翻转180°(或者IA翻转180°)就能实现了。
起动绕组中串有电容，适当选取电容值，就可以使起动绕组为容性负载，那么IB在相位是超前电源电压。只要我们选择合适的电容，就可以使IB超过IA 90°。
那么如何实现IB翻转180°(或者IA翻转180°)呢？我们从它的接线图上可以看出，实际上主绕组同副绕组是接在同一个电源上的，也就是说他们的电压是同相位的。那要是我们把主绕组的L接A1 N接A2换一下，改成L接A2 N接A1，副绕组不变，维持L接B1 N接B2。那么主绕组的电压和副绕组的电压就有180°的相位差，也就是说主绕组的电流也翻转了180°。这时我们就实现了IB滞后于IA90°(或者换句话说，让IA超前IB 90°)。旋转磁场的方向为逆时针。实现了反转。
用接触器控制的，单相电机正反转
在KM1的下方红线和粉线互换，或者蓝线和黄线互换，电机就可以反转了
KM1和KM2的二次线路就用三相电机的普通正反转互锁电路就行了
卷帘机电机的功率的选择应该和温室的温度紧密关联，我们计算了一下，我们的保温装置的重量是1kg/m2,总重量应该是1000N左右，所以我们选择1500KW的电机。电磁阀的选择
我们选择上海正一自动化仪表有限公司ZCGC燃气快速切断电磁阀
其特性如下：
工作介质：天然气，煤气
环境温度：－20～＋50度
介质温度：≤60度
公称压力：1.6MPa
公称通经：25、32、40、50、65、80、100、125、150
200 、250、300、350、400、450、500、600mm
工作压差：0～0.004MPa
电源电压：AC220V DC24V
功耗AC（VA）：90 150 DC（W）：70 120
（2）鼓风机
鼓风机的选择较简单，选通用的单相电机控制的鼓风机即可。（3）通风机的选择
通风机的选择也较简单，选择普通的单相电机的通风机即可。
第四章软件部分
滨州学院 毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC温室大棚控制系统设计 系（院）自动化系年级2010级 专业电气自动化技术班级4班 学生姓名石瑞学号1023091219 指导教师王国明职称助教 滨州学院教务处 二〇一三年三月 开题报告填表说明 1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。 2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行充分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本确定工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用
的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下
现代温室大棚智能设计控制系统 设计报告 项目编号： 指导教师： 组员：
摘要 本设计从使用简单、调整方便和功能完备出发，采用LPC1114处理器，开发了全程菜单操作环境，以LCD12864液晶显示，采用UAN-480射频无线传输数据。具有全中文提示和参数显示设置，4×4行列式键盘输入，采用了DS18B20温度传感器、DHT11湿度传感器和MG811二氧化碳传感器，实现对温室大棚的检测。具有DS1302实时时钟显示，人工设定温室大棚环境条件，当温室大棚环境发生改变时，系统自动记录检测数据，通过GSM模块实现短消息报警，并自动控制风机和除湿机工作，进行温室大棚的降温和除湿，及植物浸水检测。配备无线烟感、无线门禁和水浸检测器输入，增强了仓库防火防盗的能力，与移动网络的结合实现无人值守。 关键词：LPC1114；LCD液晶；GSM；UAN-480 Abstract This design from the simple to use, easy to adjust and complete functions, adopting LPC1114 processor, developed a full menu operating environment to LCD12864 liquid crystal display, a full Chinese display prompts and parameters set, 4 ×4 determinant keyboard input, using the DS18B20 temperature sensor, DHT11 humidity sensors and MG811 carbon dioxide sensor to realize the detection storage environment. With the DS1302 real time clock display, manual settings warehouse storage environmental conditions, when the storage environment changes, the system automatically records test data, through the GSM module for SMS alarm, and automatic control of fans and dehumidifiers work, the grain depots in the cooling and dehumidification. Equipped with a wireless smoke detector, flood detector, wireless access and input, and enhance the warehouse fire, water and security capacity, and the combination of mobile networks to achieve unattended. Key words: LPC1114; LCD; GSM; Wireless inpu
本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温度检测电路,湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测,监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度的实时显示功能,对棚内环境温度的预设功能。 第一章概述 大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其主要功能是采用电路来自动控制室内的温度,以利于植物的生长。温室的性能指标: 1.温室的透光性能 温室是采光建筑,因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响,而且随着不同季节太阳辐射角度的不同,温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般,连栋塑料温室在 50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,日光温室可达到70%以上。 2.温室的保温性能 加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能,降低能耗,是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大,说明温室的保温性能越好。 3.温室的耐久性
温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外,还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减,而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载;竹木结构简易温室使用寿命5~10年,设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。 由于温室运行长期处于高温、高湿环境下,构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室,受力主体结构一般采用薄壁型钢,自身抗腐蚀能力较差,在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处 理,镀层厚度达到150~200微米以上,可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室,必须保证每年作一次表面防腐处理。 第二章比例微积分控制原理 3.1 比例积分调节器(PD 比例调节器具有误差,为解决此问题,可引入积分(Inte6raI环节,其方块图见图4—33l 比例微分调节器对误差的任何变化,都产生一个控制作用比,阻止误差的变化。c变化越快,pd越大,输出校正量也越大。它有助于减少超调,克服振荡,使系统趋于稳定;同时加快系统的响应速度,减小调整时间,从而改善了系统的动态特性。它的缺点是抗干扰能力变差。 3.2 PID调节器 积分器能消除镕差,提高精度,但使系统的响应速度变慢、稳定性变环。微分器能增加稳定性,加快响应速度。比例器为基本环节。三者合用,选择适当的参数,可实现稳定的控制。 图4—37为PID调节器的方块图。 第三章自动控制系统的设计
温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统
Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.
现代智能玻璃温室工程设计方案 寿光远中农业科技有限公司 2018年1月
目录 一、温室概况 二、温室土（基）建工程 三、温室主体 四、遮阳系统 五、风机湿帘降温系统 六、湿帘电动外翻窗系统
一、温室概况 本项目为自能控温室，本方案以温室跨度12米，开间4米，肩高4米，顶高4.95米，外遮阳高5.5米，面积2592㎡，规格为宽72米，长36米，顶部采用特制顶部专用优质双层8mm厚PC板覆盖，四周采用5+6+5钢化玻璃覆盖，工程除主体骨架、点式基础、围裙墙、温室排水等系统工程外，还配置自动顶开窗通风系统、内遮阳系统、外遮阳系统、风机/湿帘风机降温系统、栽培床系统、灌溉系统、内循环风机、红外线供暖系统、计算机控制系统、补光照明系统等，业主需要配合完善内部基础工程、蓄水池（罐）、内外地排水系统等系统工程。 设计理念为“坚持科学、实用原则；坚持提高土地资源使用率、节能、节水、高效的原则，坚持温室结构用材以及设备选购先进、可靠、适用的原则。” 本方案拟以72米×36米温室为参照分析。
二、温室土（基）建工程（常规由业主自行完成） 1、点式基础工程 温室持力层容许承载力标准值≥100kPa，地下稳定水位在±0.000下900mm进行设计和做预算，基础埋置深度为±0.000下不小于1000mm；如果特殊地质情况，与设计依据不符，将对基础图纸及预算做相应调整。 钢筋混凝土独立基础共128个，采用C20/C25钢筋混凝土基础，现场浇铸，附温室立柱预埋件，内部加12号钢筋不小于800mm长4根，用10号钢筋扎笼，扎束间距为200mm；基础高1200mm，上部尺寸为：300mm(长)×300mm(宽)，高1050mm，下部呈正方形，700mm(长)×700mm(宽)，高150mm，；基础开挖至设计标高，基底素土3:7灰土层不低于100mm，夯实后压实系数不小于0.97，独立基础允许偏差不超过设计标高向地平高±10mm。 2、围裙墙 围裙墙采用24墙，立柱50公分以下全部砌筑完，地下部分深30公分，将素土夯实，5公分混凝土垫层，内外粉覆。 3、内外地排水系统 外排水采用暗管或明沟加盖板，每50-80米设立一个沉沙井，内排水根据温室用途确定，常规采用炉渣水泥砖砌排水沟，外加盖板，形成暗沟，设立尘沙井，根据每个区域的规划确定，原则是随内部主道走向，衔接于主道边上即可。 三、温室主体 1、主体结构（温室型号） sg-PCK-12.0-4.0-2.2型玻璃＋PC板Venlo温室。 2、性能指标 (1)抗风载荷：0.60KN/m2 (2)抗雪载荷：0.50KN/m2
图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 新型温室大棚自动卷帘机的设计THE DESIGN OF NEW GREENHOUSE TRELLIS AUTOMATIC SHUTTER MACHINE
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期：年月日 学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名：导师签名： 日期：年月日日期：年月日
摘要 自动卷帘机分为机械部分和控制部分，机械部分是电动机通过减速器带动卷轴按照预定在大棚上面的轨道滚动，这样就可以实现草帘子的卷放。控制部分是单片机通过温度传感器，光照传感器和GSM模块的信号通过控制继电器开关来控制电动机。这就是自动卷帘机，整个系统的电路结构简单，可靠性能高。管理人员可以根据需要随时随地通过发送手机短信来控制草帘子的收放 本设计大大减轻了人工的劳动强度，提高了新型温室大棚的经济效益。应该可以得到广泛的运用。 关键词自动卷帘机；短信；单片机控制
温室大棚自动控制系统设计毕业论文目录 第一章绪论 (1) 1.1温室大棚自动控制技术发展的背景 (1) 1.2温室大棚在国外的发展概况 (1) 1.3温室控制系统研究与开发的意义 (3) 第二章设计方案 (4) 2.1方案论述 (4) 2.1.1系统设计任务 (4) 2.2温室大棚自动控制系统设计方案 (5) 2.2.1基于PLC为基础的温室大棚自动控制系统设计 (5) 2.2.2基于单片机为基础的温室大棚自动控制系统设计 (6) 第三章硬件设计 (9) 3.1 PLC的简介 (9) 3.1.1 PLC的概述 (9) 3.1.2基本结构 (9) 3.1.3工作原理 (10) 3.1.4功能特点 (11) 3.1.5选型规则 (12) 3.1.6西门子S7- (15) 3.2温度传感器 (16) 3.2.1温度控制 (16) 3.2.2 DS18B20的主要特性 (17) 3.3湿度传感器 (17) 3.3.1 湿度定义 (17) 3.3.2湿度传感器的分类 (18) 3.3.3 TRS-1 土壤水分传感器 (19) 3.4光照强度传感器 (20) 3.4.1光照强度传感器的简介 (20)
3.3.2 HA2003 光照传感器 (21) 3.5二氧化碳浓度传感器 (22) 3.5.1 二氧化碳浓度传感器的工作原理 (23) 3.5.2 GRG5H 型红外二氧化碳传感器 (24) 3.6 EM 235模拟量输入模块 (25) 3.7 温室自动控制系统的控制量与控制措施 (26) 3.7.1 灌溉系统 (26) 3.7.2 温度控制 (27) 3.7.3 湿度控制 (27) 3.7.4 光照强度控制 (27) 3.7.5 二氧化碳控制 (27) 3.8硬件总体设计 (28) 3.8.1 I/O分配表 (28) 3.8.2硬件接线图 (29) 第四章系统软件设计 (30) 4.1 软件结构 (30) 4.2温度控制软件设计 (30) 4.2.1温度控制原理 (30) 4.2.2温度控制流程图 (30) 4.2.3温室温度控制梯形图 (32) 4.3湿度控制软件设计 (34) 4.3.1湿度控制原理 (34) 4.3.2湿度控制流程图 (34) 4.3.3温室湿度控制梯形图 (36) 4.4光照强度控制软件设计 (38) 4.4.1光照强度控制原理 (38) 4.4.2光照强度控制流程图 (39) 4.4.3温室光照强度软件控制流程图 (40) 4.5二氧化碳浓度控制软件设计 (42) 4.5.1二氧化碳浓度控制原理 (42) 4.5.2二氧化碳浓度软件控制流程图 (43) 4.5.3温室二氧化碳浓度控制流程图 (44) 总结 (46) 参考文献 (47) 附录A 外文文献 (49)
摘要 本课题运用STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、继电器和M4QA045电动机、ULN-2003A集成芯片、湿敏电阻，以及四位八段数码管等元器件，设计了温湿度报警电路、M4QA045电机驱动电路、电热器驱动电路，实现了温室大棚中温度和湿度的控制和报警系统，解决了温室大棚人工控制测试的温度及湿度误差大，且费时费力、效率低等问题。该系统运行可靠，成本低。系统通过对温室内的温度与湿度参量的采集，并根据获得参数实现对温度和湿度的自动调节，达到了温室大棚自动控制的目的。促进了农作物的生长，从而提高温室大棚的产量，带来很好的经济效益和社会效益。 关键词:STC89C52单片机、DS-18B20 数字温度传感器、ULN-2003A集成芯片、温室、自动控制、自动检测
目录第1章绪论 §1.1选题背景 §1.2选题的现实意义 第2章系统硬件电路的设计 §2.1系统硬件电路构成系统整体框图 §2.1.2系统整体电路图 §2.1.3系统工作原理 §2.2温度传感器的选择 §2.2.1 DS18B20简介 §2.2.2 DS18B20的性能特点 §2.2.3 DS18B20的管脚排列 §2.2.4 DS18B20的内部结构 §2.2.5 DS18B20的控制方法 §2.2.6 DS18B20的测温原理 §2.2.7 DS18B20的时序 §2.2.8 DS18B20使用中的注意事项 §2.3单片机的选择 §2.3.1单片机概述 §2.3.2 AT89C2051芯片的主要性能 §2.3.3 AT89C2051芯片的内部结构框图 §2.3.4 AT89C2051芯片的引脚说明 §2.3.5使用AT89C2051芯片编程时的注意事项§2.4 RS-485通信设计 §2.4.1串行通信的分类 §2.4.2串行通信的制式 §2.4.3串行通信的总线接口标准 §2.4.4 RS-485的硬件设计 §2.5小结 第3章系统软件的设计 §3.1系统主程序 §3.2系统部分子程序 §3.2.1 DS18B20初始化子程序 §3.2.2 DS18B20读子程序 §3.2.3 DS18B20写子程序(有具体的时序要求) §3.2.4 DS18B20定时显示子程序 §3.2.5 DS18B20温度转换子程序 §3.3 DS18B20的流程图
蔬菜大棚温湿度监测系统 摘要 温湿度控制已成为当今社会研究的热门项目。是工业农业生产过程中必须考虑的情况，作为最常见的被控参数。温度和湿度已经不再是以一个个体的形式出现，而应在系统中一起考虑。广泛应用于实验室、温室大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。而传统的温湿度控制则利用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工自己进行检测。对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、降温、去湿等操作。这种人工测试方法费时费力，效率低，并且随机性还很大，误差也很大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且计算精确的温湿度控制仪器来进行控制，也符合我们社会发展进步。利用单片机对温、湿度控制，具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低，简单灵活等优点，很好的满足了工艺要求，给人们的生活带来了极大的方便，也为人们带了很好的利益。 本文通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块以及继电器控制模块。很简单的实现的温湿度的控制要求。DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机，经过单片机的处理，准确的显示到液晶屏上，如果温度超过阀值，将会驱动继电器工作，继电器将驱动负载相应的工作。 关键词：传感器，温湿度，单片机，智能控制
Vegetable greenhouse temperature and today's social studies. Is a factor that must be considered in the industrial and agricultural production process. As the control parameters of the most common. Temperature and the system.Widely used in laboratory, greenhouse, flower garden, granary andsoil etc.. The temperature and , cooling, dehumidification operation. This kind of manual test method is time-consuming and laborious, low efficiency. Allrandom. Big error. Hence the need for a low cost, easy to use and the calculation of the temperature and , strong function, small size, low price, the advantages of simplicity and flexibility, good to meet theprocess requirements. In this paper, by using the STC89C52 SCM, DHT11 sensor module,1602 liquid crystal display module and relay control module. Simplerealization of the control of temperature and . If the temperature exceeds the
现代智能温室大棚 在互联网时代智能农业的概念已越来越多地被提及并受到高度关注，智能设施为现代农业保驾护航，设施农业是指在人工设施保护条件下，通过工程技术手段为生物提供适宜的生长环境，以达到高产优质生产目的的现代农业生产方式。传统的现代化设施农业是高投入、高耗能的产业，对环境并不友好。从发达国家来看，高投入常规现代农业已暴露出一系列问题，而且无一不与高投入大规模单一经营的农作方式直接相关，所以提高水肥利用效率是促进现代农业快速发展的关键。 在我国农业生产中，水资源和肥料利用效率低是普遍存在的问题，在很大程度上限制了农业生产的进步。为此，物联网整合了计算机技术、电子信息技术、自动控制技术、传感器技术及施肥技术，设计了一款农业一体化智能控制系统。该系统由环境智能采集、专家知识库支持、农业一体化自动灌溉三部分组成，详细功能如下： 1.环境智能采集 系统通过传感器设备智能采集农业土壤的温湿度、PH值、EC值及氮、磷、钾等环境数据，环境数据的智能采集是实现科学水肥灌溉的关键。通过对采集到的数据分析及系统知识库支持，可判断出农作物在此生长阶段对水肥的需求。 2.专家知识库支持 系统根据农作物在不同环境、不同季节、不同生长阶段的根水肥吸收规律，建立了农作物水肥一体化灌溉专家知识库。用户结合系统对种植环境的数据采集及农作物对水肥需求的分析，可制定出科学的水肥自动灌溉方案。 3.农业一体化自动灌溉 针对系统专家知识库提供的灌溉意见及农作物各生长时期的农业需求规律，通过控制水量
和肥量的供给，实现水肥在土壤的分布层与作物吸收层空间同位供给，该模块可分为控制子系统、配肥子系统和灌溉子系统三部分。控制子系统根据专家知识库提供的数据，设定配肥比重、灌溉时间、灌溉区域等数据，通过总控制器对多个控制节点进行控制，进行定量定时施肥轮灌。配肥子系统通过上位机的人机界面、PC 机或远程控制界面设定配肥方案；配肥控制系统通过控制器对直流变频器的控制实现对水泵和肥泵的控制，从而完成配肥过程。灌溉子系统通过上位机的人机界面、PC 机或远程控制界面设定控制方案，来实现定量定时定区域的灌溉。 农业一体化智能控制系统农业一体化智能控制系统将信息技术与农艺技术相结合，实现了农业的信息化和自动化控制，完成了农作物水肥一体化自动控制生产管理功能。根据农作物水肥需求规律进行施肥与灌溉，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，具有肥随水走，利于作物吸收的特点，通过以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升农田水肥利用效率，不仅节水、节肥、节能、节省人力，而且还可大大提高农作物的产量和质量，同时减轻了增施肥料对环境的污染。
LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计 题 目 蔬菜大棚温湿度控制系统的PLC 程序设计
毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文（设计）作者签名：日期：年月日 毕业论文（设计）版权使用授权书 本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为。 论文（设计）作者签名：日期：年月日 指导教师签名：日期：年月日
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。使用step7及wincc flexible实现上下位连调，详细的介绍系统的特点，组成，硬件设计及软件设计等问题。 关键词：蔬菜大棚；PLC；温湿度控制
玻璃温室是工业革命后逐渐发展起来的一种新型的建筑样式。“文洛”一词来源于荷兰一个小镇的名称，20世纪50年代，文洛型温室就诞生在这里。经过50多年的发展，这种温室已在世界各国得到了广泛的应用，成为世界上应用地域最广、使用次数最多的玻璃温室形式。文洛型玻璃温室根据我国国内的实际使用情况进行了本土化的改进，具有外形美观、透光性好、展示效果佳、使用寿命长等优点。 【文洛式玻璃温室有什么优点】 文洛型玻璃温室结构优点：无檩屋盖系统，玻璃所承受的荷载直接作用于温室纵向天沟，由天沟将力直接传给立柱或屋面梁节点。因此，天沟承受屋盖系统传来的均布力和检修集中荷载等，屋面梁承受的外力主要由天沟传来的。 屋面排水效率高：由于文洛型温室大棚每跨度内天沟数量达2~4个，与相同跨度其他类型温室相比，每个天沟的汇水面积也就减少了60%~79%。 文洛型玻璃温室配套系统：外部电动遮阳系统、内部电动遮阳系统、内部保温幕布系统、顶部电动开窗系统、风机+水帘强制通风降温系统、水帘外电动外翻窗系统、内部加温设备等（具体根据应用要求选配）。
文洛型玻璃温室应用场景：蔬菜花卉种植育苗、水产养殖温室、休闲观光温室、生态采摘园温室、生态餐厅温室、休闲会所温室、高科技展示温室等。 【文洛式智能玻璃温室设计方案】 一、温室设计原则 （1）坚持科学性，超前性与实际相结合的原则，全面考虑到温室的实际使用功能，合理选择恰当的配套设备，实现良好的价格性能比。 （2）坚持从实际出发，合理确定设计标准，对生产工艺，主要设备和主体工程做到先进，适用，可靠。 （3）坚持因地制宜的原则，重点结合当地气候条件和内部要求设计。 二、主体结构 1、基础土建 温室四周为条形基础·，混凝土浇筑(根据当地冻土层深度，基础埋深应不小于地下1.5米，同时基础必须坐落在持力层以上，持力层深度需参照当地地质勘测报告)。温室内部为点式基础，温室四周采
毕业设计（论文） 题目基于PLC的温室大棚控制系（院）自动化系 专业电气自动化技术 班级2009级2班 学生姓名王召建刘瑞超臧远超徐宏赵亚全 学号2009022268 2009022269 2009022328 2009022332 2009022343 指导教师孔德平职称助教
二〇一二年六月 独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一二年六月 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一二年六月
基于PLC的温室大棚 摘要 讨论了在温室控制中引入PLC技术构成分布式控制系统的方法，详细介绍了系统的特点、组成、硬件设计、实时动态监控系统及通信问题。分布式的控制结构，使各子系统相对独立，管理与控制功能分开，易于实现群控化管理，提高了系统的可靠性，且易于扩展。系统成本低廉，性能稳定，通用良好，符合中国国情，具有广泛的应用前景。 关键词：PLC;传感器; 控制器;程序设计; 温室大棚
基于物联网技术的温室大棚控制系统设计 摘要基于物联网技术的温室大棚控制系统以AT89S52单片机为核心，采用加热炉和风机、喷灌和渗灌、荧光灯，分别为温室大棚进行加热、增加二氧化碳浓度、增加空气湿度、灌溉、人工补光；使用SHT10数字式温湿度传感器、FDS-100型土壤水分传感器、SH-300-DH 二氧化碳传感器和TSL2561光强传感器，将采集的大棚内的数据信息在液晶1602上显示出来，并通过无线通信模块nRF905将信号传到从机。主机完成各项数值预制和报警电路模块功能，从机完成采集数值的显示及加热炉和风机、喷灌和渗灌和荧光灯的控制功能。本文设计的温室大棚控制系统，能够实时采集控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观的数据显示给用户，并可以根据种植作物的需求提供报警信息。 关键词AT89S52；传感器；nRF905 1 绪论 随着通信技术的飞速发展，人们已经不再满足于人一与人之间的通信方式以及需要人参与交互的通信方式，一种更加智能、更加便捷的通信方式为人们所期待。物联网---一种物体、机器间不需要人的参与即可完成信息交互的通信方式(Internet of things)便应运而生[1]。简单的说，物联网是物物相连的网络，在整个信息采集、传递、计算的过程中无需人的参与交互。 物联网是基于传感器技术的新型网络技术，在现代农业中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数，可以帮助农民及时发现问题，准确地捕捉发生问题的位置，对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字化控制，使农业投入品的资源利用精准化、效率最大化[2]。 无线传感网络由部署在监测区域内大量的微型传感器节点通过无线通信形成的一个多跳自组织的网络，其主要目的是采集与处理该网络覆盖范围内监测参数的信息[3]。无线传感网络在农业中的一个重要应用是在温室等农业设施中，采用不同的传感器和执行机构对土壤水分，空气温湿度和光照强度，二氧化碳浓度等影响作物生长的环境信息进行实时监测，系统根据监测到的数据将室内水、肥、气、光、热等植物生长所必需的条件控制到最佳状态，保证作物的增产增收。 根据现代农业科学技术的研究结果表明，建立温室可以建立适合植物生长的生态环境，实现作物的高产、高效。在农业现代化的进程中，从作物播种、生长，到收获、加工及检测分析整个过程中都离不开传感器的应用，几乎覆盖了农业工
现代智能温室大棚标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
现代智能温室大棚 在互联网时代智能农业的概念已越来越多地被提及并受到高度关注，智能设施为现代农业保驾护航，设施农业是指在人工设施保护条件下，通过工程技术手段为生物提供适宜的生长环境，以达到高产优质生产目的的现代农业生产方式。传统的现代化设施农业是高投入、高耗能的产业，对环境并不友好。从发达国家来看，高投入常规现代农业已暴露出一系列问题，而且无一不与高投入大规模单一经营的农作方式直接相关，所以提高水肥利用效率是促进现代农业快速发展的关键。 在我国农业生产中，水资源和肥料利用效率低是普遍存在的问题，在很大程度上限制了农业生产的进步。为此，物联网整合了计算机技术、电子信息技术、自动控制技术、传感器技术及施肥技术，设计了一款农业一体化智能控制系统。该系统由环境智能采集、专家知识库支持、农业一体化自动灌溉三部分组成，详细功能如下： 1.环境智能采集 系统通过传感器设备智能采集农业土壤的温湿度、PH值、EC值及氮、磷、钾等环境数据，环境数据的智能采集是实现科学水肥灌溉的关键。通过对采集到的数据分析及系统知识库支持，可判断出农作物在此生长阶段对水肥的需求。 2.专家知识库支持 系统根据农作物在不同环境、不同季节、不同生长阶段的根水肥吸收规律，建立了农作物水肥一体化灌溉专家知识库。用户结合系统对种植环境的数据采集及农作物对水肥需求的分析，可制定出科学的水肥自动灌溉方案。 3.农业一体化自动灌溉
针对系统专家知识库提供的灌溉意见及农作物各生长时期的农业需求规律，通过控制水量和肥量的供给，实现水肥在土壤的分布层与作物吸收层空间同位供给，该模块可分为控制子系统、配肥子系统和灌溉子系统三部分。控制子系统根据专家知识库提供的数据，设定配肥比重、灌溉时间、灌溉区域等数据，通过总控制器对多个控制节点进行控制，进行定量定时施肥轮灌。配肥子系统通过上位机的人机界面、PC 机或远程控制界面设定配肥方案；配肥控制系统通过控制器对直流变频器的控制实现对水泵和肥泵的控制，从而完成配肥过程。灌溉子系统通过上位机的人机界面、PC 机或远程控制界面设定控制方案，来实现定量定时定区域的灌溉。 农业一体化智能控制系统农业一体化智能控制系统将信息技术与农艺技术相结合，实现了农业的信息化和自动化控制，完成了农作物水肥一体化自动控制生产管理功能。根据农作物水肥需求规律进行施肥与灌溉，对农田水分和养分进行综合调控和一体化管理，具有肥随水走，利于作物吸收的特点，通过以水促肥、以肥调水，实现水肥耦合，全面提升农田水肥利用效率，不仅节水、节肥、节能、节省人力，而且还可大大提高农作物的产量和质量，同时减轻了增施肥料对环境的污染。
基于物联网技术的温室大棚控制系统设计 刘娟 （德州学院物理系，山东德州253023） 摘要基于物联网技术的温室大棚控制系统以AT89S52单片机为核心，采用加热炉和风机、喷灌和渗灌、荧光灯，分别为温室大棚进行加热、增加二氧化碳浓度、增加空气湿度、灌溉、人工补光；使用SHT10数字式温湿度传感器、FDS-100型土壤水分传感器、SH-300-DH二氧化碳传感器和TSL2561光强传感器，将采集的大棚内的数据信息在液晶1602上显示出来，并通过无线通信模块nRF905将信号传到从机。主机完成各项数值预制和报警电路模块功能，从机完成采集数值的显示及加热炉和风机、喷灌和渗灌和荧光灯的控制功能。本文设计的温室大棚控制系统，能够实时采集控制温室内的空气温湿度、土壤湿度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以直观的数据显示给用户，并可以根据种植作物的需求提供报警信息。 关键词AT89S52；传感器；nRF905 1 绪论 随着通信技术的飞速发展，人们已经不再满足于人一与人之间的通信方式以及需要人参与交互的通信方式，一种更加智能、更加便捷的通信方式为人们所期待。物联网---一种物体、机器间不需要人的参与即可完成信息交互的通信方式(Internet of things)便应运而生[1]。简单的说，物联网是物物相连的网络，在整个信息采集、传递、计算的过程中无需人的参与交互。 物联网是基于传感器技术的新型网络技术，在现代农业中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集与作物生产有关的各种生产信息和环境参数，可以帮助农民及时发现问题，准确地捕捉发生问题的位置，对耕作、播种、施肥、灌溉等田间作业进行数字
蔬菜大棚智能测控系统 第一章绪论 1.1 选题的背景及研究意义： 中国农业的发展必须走现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。 目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能...... 第2章检测电路设计 2.1基于嵌入式Web服务器的智能温室监控系统： 现代化的温室监控系统用来实时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，根据种植作物的需求提供各种声光报警信息。当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。现有的温室监控系统采用无线方式的居多，且传输范围有限，价格比较昂贵，与其他系统的兼容性不好。本设计提出基于以太网的温室监控系统，使用Luminary公司的LM3S102处理器，在其有限的内存空间上构建精简的TCP ／IP协议栈，实现通用的嵌入式Web服务器，实现基于以太网的智能温室大棚监控功能。 1 系统设计： 系统由传感器子系统、Web服务器子系统、外设控制子系统、人机接口子系统4个部分组成。基本结构如图1所示。