基于PLC的果蔬气调保鲜环境自动调控系统的设计
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基于PLC植物温室控制系统的研究与设计内容摘要:讨论了在植物温室控制系统中引入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。
该系统实现了室内温湿度的自动测量和调节 ,还有光照与二氧化碳浓度的控制与调节,大大降低了操作人员的劳动强度,系统成本低廉,性能稳定,通用性好,符合中国国情,具有广泛的应用前景。
关键词:植物温室 PLC技术传感器自动控制Title PLC based control system for greenhouse plants Research and DesignHunan university of technology of Electricaland Information Engineering Electric 0821 Class xuqianbiaoAbstract:Greenhouse plants are discussed in the introduction of PLC control systems technology approach constitutes a distributed control system, detailing the characteristics of the system, components, hardware design, real-time dynamic monitoring system and communication problems. Distributed control structure, so that relatively independent subsystems, management and control functions to separate management group control is easy to implement and improve the system reliability and easy expansion. The system realizes automatic measurement of indoor temperature and humidity and adjust, as well as light and carbon dioxide concentration in the control and regulation, greatly reducing the operator's labor intensity, low system cost, performance, stability, common good, in line with China's national conditions, broadly Application prospectsKey words:greenhouse control plants; PLC technology;Automatic control;Sensors一、引言1.研究背景我国的设施园艺绝大部分用于蔬菜生产。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着科技的不断发展和智能化的趋势,智能农业作为现代农业发展的一个重要方向,受到了越来越多人的关注。
智能农业通过应用先进的技术和设备,实现对农业生产过程的智能监测与控制,提高生产效率、节约资源、减少环境污染,为农业生产注入新的生机与活力。
而智能蔬菜大棚作为智能农业的重要组成部分,其控制系统设计显得尤为重要。
本文将以基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计为例,简述其相关内容,以期能够为读者提供一定的参考价值。
1. 智能蔬菜大棚的特点智能蔬菜大棚是指将先进的自动化、信息化、智能化技术应用于蔬菜大棚生产中,实现对大棚内环境、光照、温度、湿度、CO2浓度等因素的精细调控和监测。
智能蔬菜大棚的特点主要有以下几个方面:(1)智能化控制:实现自动化控制和智能化管理,提高生产效率和产品质量。
(2)环境监测:对大棚内部环境进行实时监测,及时调整环境参数,保障植物生长需要。
(3)能耗节约:通过精准控制,合理利用资源,降低能耗,实现节能减排。
(4)数据采集与分析:实现对大棚内环境和作物生长数据的采集和分析,为农业生产决策提供科学依据。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计,主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
(1)硬件设计硬件设计主要包括传感器、执行器、PLC控制器等设备的选择与布置。
传感器用于监测大棚内的温度、湿度、光照强度、CO2浓度等环境参数,执行器用于执行控制命令,PLC 控制器作为系统的核心控制设备,用于数据采集、逻辑控制、信号输出等功能。
在硬件设计中,需要根据大棚的具体情况和需求,选择适合的传感器和执行器,确保其稳定可靠、精度高、抗干扰能力强。
PLC控制器的选择也至关重要,需要考虑其性能稳定性、可靠性、扩展性等方面的要求,确保其能够满足大棚控制系统的需求。
(2)软件设计软件设计主要包括控制系统的逻辑设计、程序编写、界面设计等内容。
在软件设计中,需要根据大棚控制系统的功能要求,设计合理的控制逻辑,编写相应的程序,并设计用户友好的操作界面,以方便用户对控制系统进行操作和监测。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述1. 引言1.1 背景介绍本文将对基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统进行设计与研究,分析系统需求,探讨PLC在系统中的应用,提出系统设计方案,设计系统功能模块,并进行系统性能测试。
通过本研究,希望能够为智能化农业生产提供一种新的解决方案,提高蔬菜大棚的生产效率和管理水平。
1.2 研究目的本文旨在设计一个基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统,通过对智能控制系统的需求分析、PLC在控制系统中的应用、系统设计方案、系统功能模块设计和系统性能测试等方面的研究,来实现对蔬菜大棚环境的精细化监测和智能化控制。
具体目的包括:1. 提高蔬菜大棚的生产效率和品质,通过自动化控制系统实现对温度、湿度、光照等环境参数的精确监测和调控,提高蔬菜的生长速度和产量。
2. 提升蔬菜大棚的能源利用效率,通过智能控制系统实现对供暖、通风、灌溉等设备的精准控制,节约能源消耗、降低生产成本。
3. 实现蔬菜大棚的远程监控和智能化管理,通过PLC控制系统与互联网的结合,实现远程控制和监测,提高蔬菜大棚的管理效率和研究水平。
通过本研究,旨在为智能农业技术的发展和蔬菜生产的现代化提供技术支持和理论指导,推动农业生产方式向智能化、信息化、环保化方向发展。
2. 正文2.1 智能蔬菜大棚控制系统的需求分析智能蔬菜大棚控制系统的需求分析是设计控制系统的基础,它考虑了大棚种植环境的特点和种植要求,以实现最大化生产效率和优化管理的目的。
智能蔬菜大棚控制系统需要实时监测和控制环境参数,如温度、湿度、光照等,以确保蔬菜种植环境处于最适宜的状态。
系统需要具备远程控制和监测功能,以方便用户远程管理大棚种植过程,并及时调整参数。
系统需要具备智能化的种植管理功能,包括灌溉、施肥、病虫害监测等,以提高生产效率和减少人工成本。
系统还需要具备数据分析和预譳警功能,以及实现数据的存储和共享,为种植决策提供依据。
智能蔬菜大棚控制系统的需求分析需要兼顾种植环境的特点和种植要求,以实现智能化、高效化的种植管理目标。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着城市化进程的加快和人们对健康饮食的追求,蔬菜大棚种植逐渐成为一种重要的农业生产模式。
传统的蔬菜大棚种植存在着诸多问题,如耗能高、生产效率低、管理不便等。
为了提高蔬菜大棚的种植效率,降低成本,保证产品的质量和安全,基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统应运而生。
本文将针对智能蔬菜大棚控制系统的设计进行简要介绍。
一、智能蔬菜大棚控制系统设计的基本要求1. 实时监测环境参数:包括温度、湿度、光照强度等,以保证蔬菜的生长环境处于最佳状态。
2. 自动控制设备:根据实时监测的环境参数,自动控制通风、灌溉、加热、遮阳等设备,以确保蔬菜大棚的生长条件。
3. 数据采集与存储:实时采集并存储蔬菜生长过程中的相关数据,供后续分析和管理。
4. 远程监控与控制:通过远程网络,管理员工可以远程监控和控制蔬菜大棚的工作状态。
三、智能蔬菜大棚控制系统设计的实现1. PLC控制器的选择PLC控制器是智能蔬菜大棚控制系统的核心部件,可根据具体需求选择适合的PLC型号。
2. 传感器网络的布局与连接根据蔬菜大棚的实际情况,布局传感器网络,实现对环境参数的实时监测。
3. 控制设备的连接与调试将通风、灌溉、加热、遮阳等设备连接至PLC控制器,进行参数设定和调试。
4. 数据采集与存储系统的建立建立数据库系统,实现对蔬菜大棚生产数据的实时采集和存储。
5. 远程监控与控制系统的搭建通过网络搭建远程监控与控制系统,实现对蔬菜大棚的远程监控和控制。
四、智能蔬菜大棚控制系统的优势1. 提高生产效率:智能控制系统可以根据环境参数自动调整控制设备,保证蔬菜大棚的生长环境处于最佳状态,从而提高生产效率。
2. 降低成本:智能控制系统可以有效节约能源和水资源,降低生产成本。
3. 提高产品质量和安全:通过实时监测和远程控制,可以及时发现和处理问题,确保蔬菜的质量和安全。
4. 减轻管理负担:智能控制系统可以降低管理人力成本,提高生产管理效率,减轻管理负担。
基于PLC 的气调保鲜库选型系统设计解永辉(潍坊职业学院机电工程学院,山东潍坊261031)摘要:基于气调保鲜库控制系统的核心控制器PLC ,进行主机、扩展单元以及模拟量单元等软硬件选型,设计了一种能自动进行环境参数检测和控制的测控系统,并通过系统的运行调试,实现了保鲜库的实时检测和动态控制。
关键词:气调保鲜库;PLC 控制;选型设计中图分类号:S609.3文献标识码:A文章编号:G1024(2016)02-0060-041引言保鲜是果蔬产后储存的重要环节。
目前,果蔬保鲜最常用的技术就是气调保鲜库。
本文设计了一种以PLC 为核心、能自动进行环境参数检测和控制的测控系统,以期进一步提高气调保鲜库的性能。
气调保鲜库通过库内安装的温度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、乙烯传感器、湿度传感器等信息采集系统,检测库内的温度、湿度、气体成分等环境参数,通过控制系统对制冷机组、电加热器、制氮机、二氧化碳脱除机、乙烯脱除机和加湿器等执行机构行控制,调节库内环境,达到果蔬保鲜的要求。
其核心控制系统选用PLC 作为控制器对执行机构进行自动控制;上位机监控系统采用MCSG 组态软件,与PLC 在线通信,显示、记录检测数据,实现实时监控。
2系统控制模式分析为提高系统可靠性,气调保鲜库控制系统设计了自动控制和手动控制两种控制模式。
2.1手动控制模式手动控制模式由按钮、接触器等电气元器件组成,其特点是简单可靠。
2.2自动控制模式通过PLC 实现自动控制,利用各种传感器对库内环境进行检测,并设定好上限值和下限值,超出设定值便发出控制信号,驱动执行机构和变频器开启或关闭,达到自动控制的目的。
其特点是节省人力,降低运行成本,实现节能降耗。
3基于PLC 系统的硬件设计系统的硬件设计包括PLC 的选型与配置、信息采集系统的设计、执行机构系统的设计和变收稿日期:2016-06-12作者简介:解永辉(1979—),男,河北景县人,讲师,硕士,主要研究方向:机电一体化技术。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着科技的不断发展,智能化控制系统在农业领域的应用也越来越广泛。
特别是在蔬菜大棚种植领域,智能控制系统可以帮助农民实现精准浇灌、温度控制、光照管理等功能,大大提高了蔬菜生产的效率和质量。
本文将简要介绍基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计。
一、系统概述智能蔬菜大棚控制系统是一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动化系统,主要包括传感器、执行机构、控制器等组件。
系统通过实时监测环境参数(如温度、湿度、光照等),并根据农作物的生长需求,实现对大棚内环境的自动化控制,从而提高蔬菜的生长效率和质量。
二、系统设计1. 传感器智能蔬菜大棚控制系统中需要使用多种传感器,用于实时监测大棚内的温度、湿度、光照等参数。
常用的传感器包括温湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等。
这些传感器可以将采集到的环境数据反馈给PLC控制器,从而实现对大棚内环境的精准控制。
2. 执行机构智能蔬菜大棚控制系统中的执行机构包括灌溉设备、通风设备、遮阳网等。
这些执行机构可以根据PLC控制器的指令,实现自动化的浇水、通风、遮阳等操作。
比如在温度过高时,PLC控制器可以自动开启通风设备,以降低大棚内的温度;在光照不足时,可以自动展开遮阳网,保证植物的光照需求。
3. PLC控制器PLC控制器是整个智能蔬菜大棚控制系统的核心部件,负责实时监测传感器数据,制定相应的控制策略,并控制执行机构进行操作。
PLC控制器具有高稳定性、可靠性和扩展性,可以灵活应对不同的控制需求。
PLC控制器通过界面操作,可以方便地实现对系统的监控和调整。
三、系统功能智能蔬菜大棚控制系统的主要功能包括:1. 温度控制:根据实时的温度数据,自动控制通风设备的开启和关闭,保持大棚内的适宜温度;2. 湿度控制:根据实时的湿度数据,自动控制灌溉设备的启停,保持大棚内的适宜湿度;3. 光照管理:根据实时的光照数据,自动控制遮阳网的展开和收起,保证植物的光照需求;4. CO2浓度管理:根据CO2浓度数据,自动控制通风设备的开启和关闭,保持大棚内的CO2浓度在适宜范围;5. 安全监控:实时监测大棚内的环境参数,及时发现并处理异常情况,保障大棚内作物的安全生长。
基于单片机的中小型保鲜库智能控制系统设计1 绪论1.1 课题研究的背景和意义课题研究的背景:水果、蔬菜是人类生存的重要食物,富含着人体所须的营养,如可食纤维、碳水化合物、无机盐以及维生素等。
人们通过食用水果和蔬菜,有益于人们身体健康和生活质量提高,又以其色、香、味的丰富多彩,给予食用者欢快的感官刺激和美好的精神享受。
果蔬同样也是食品工业的重要原料。
近20 多年来,果蔬产业在我国高速发展,产量迅速增加,果蔬产业已成为我国仅次于粮食作物的第二大农业产业。
目前,我国水果蔬菜产量均居世界第一。
随着农村产业结构的调整和市场经济深化改革,作为农村支柱产业的蔬果生产,其产量逐年增加[1]。
采摘后的新鲜蔬菜和水果,仍延续着复杂的生理、生化和物理等变化。
这些变化导致采收后的蔬菜水果的重量减轻、皱皮缩水、食用质量下降和发蔫等情况,严重降低果蔬的品质,大幅度影响销售价格。
目前我国每年腐烂的果蔬约有8000万吨,产生高达约850亿元的直接和间接经济损失,占果蔬总产值的10%以上。
而且果蔬的供应仍然大量集中在夏秋两季,而在春冬两季供应量相对很小,存在着比较严重的“淡季断,旺季烂,淡季伸手要,旺季往外调”的问题,使生产者和经营者承受着一定的经济损失。
所以,果蔬保鲜贮藏应提上日程[2]。
采收后的果蔬腐烂严重,直接造成了农民的经济损失,挫伤了农民的积极性;随着经济全球化逐日深入,国际农产品市场将给我国带来巨大挑战。
果蔬的保鲜便成为我国急待解决的大问题,目前国家已将果蔬保鲜作为了重点攻关项目[3]。
课题研究的意义:气调库保鲜就是在储存环境中增加环境中二氧化碳浓度,降低氧气浓度并且控制温湿度在适宜的范围内,以维持蔬菜水果的正常生命活动,延长蔬菜水果的成熟与衰老时间,从而达到延长贮藏寿命的目的[4]。
本设计是中小型保鲜库的智能控制,现采用蔬菜水果气调库来实现保鲜,所以本项目进行气调库控制系统的设计,通过本设计达到以下目的和意义:1)、利于推动我国的果蔬气调贮藏技术。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述
随着科技的进步,人们对于农业的生产和管理也提出了更高的要求。
智能化、自动化
成为了现在农业发展的趋势。
本文基于PLC技术,设计了一种智能蔬菜大棚控制系统,以
提高蔬菜生产管理的效率和质量。
本系统的硬件设备包括PLC、传感器、执行器、人机界面等。
PLC是整个系统的核心,用于采集传感器的数据,根据用户设定的策略实现控制指令,将控制信号发送给执行器,
实现大棚内环境参数的控制。
传感器包括土壤水分、温度、湿度、二氧化碳浓度等,可以
实时采集大棚内环境参数数据。
执行器包括喷水装置、通风机、光照设备等,可以根据
PLC的指令进行自动控制。
人机界面可以通过电脑或者移动设备进行监测和控制。
本系统的实现将大大提高蔬菜大棚管理效率和质量。
通过实时监测和控制大棚内的环
境参数,可以保证蔬菜生长所需的最佳生长条件,避免在生产过程中受到不必要的环境干扰,同时通过数据采集和分析,为蔬菜种植周期提供科学参考,提高蔬菜生产管理的精准度。
综上所述,本文基于PLC技术,设计了一种智能蔬菜大棚控制系统,通过实时监测、
自动控制和数据分析等手段,帮助用户提高蔬菜大棚生产效率和质量,是一种应用前景广
泛的农业智能化技术。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述随着人口的不断增长和城市化的加速,对蔬菜的需求越来越大。
传统的农业种植方式受到地域、气候等因素的限制,无法满足人们对高品质蔬菜的需求。
在这种情况下,智能蔬菜大棚被提上了议事日程。
智能蔬菜大棚利用先进的技术对温度、湿度、光照等环境因素进行精准控制,以达到最佳的种植条件,不仅可以提高蔬菜的产量和品质,还可以降低能耗和投入,是一种可持续发展的农业种植方式。
在智能蔬菜大棚中,PLC(可编程逻辑控制器)是至关重要的设备。
PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机,通过输入输出模块与传感器、执行器等设备相连,对整个系统进行监控和控制。
因其可靠性高、操作简单、抗干扰能力强等优点,PLC在智能蔬菜大棚控制系统中得到了广泛应用。
智能蔬菜大棚控制系统的设计一般包括传感器模块、执行器模块、PLC控制器、软件程序等组成部分。
传感器模块负责感知大棚内的环境因素,如温度、湿度、光照等;执行器模块则负责控制大棚内的设备,如灯光、喷灌系统等。
PLC控制器是整个系统的核心,负责接收传感器模块的反馈信号,根据预设的逻辑程序控制执行器模块,以实现对大棚内环境的精准调控。
在设计智能蔬菜大棚控制系统时,首先需要充分了解大棚内的种植环境要求,包括不同蔬菜种类对温湿度、光照等因素的需求。
然后根据这些需求,选择合适的传感器和执行器,并与PLC控制器相连接。
接下来,编写PLC控制程序,通过逻辑判断和控制命令实现对大棚内环境的智能调控。
最后进行系统集成和调试,确保系统能够稳定可靠地运行。
在智能蔬菜大棚控制系统的设计中,需要考虑以下几个方面:1. 灵活性:不同蔬菜种类和生长阶段对环境的需求有所不同,因此系统需要具备一定的灵活性,能够根据实际需要进行调整。
这要求PLC控制程序能够简单易懂、易于修改。
2. 稳定性:智能蔬菜大棚是一种长期运行的系统,稳定性是其设计的重要指标。
PLC控制器需要具备高可靠性和抗干扰能力,能够应对各种突发情况。
基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统设计简述智能蔬菜大棚控制系统是利用PLC(可编程逻辑控制器)作为核心,通过传感器、执行器等装置对大棚环境进行监测和控制,实现对蔬菜生长环境的精准调控。
本文将针对基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的设计进行简述。
1. 系统结构智能蔬菜大棚控制系统的结构主要包括传感器、执行器、PLC控制器、人机界面(HMI)以及通信网络等组成。
传感器用于感知大棚内部的环境参数,例如温度、湿度、光照等;执行器用于控制大棚内的设备,例如通风系统、灌溉系统等;PLC控制器则是系统的核心,接收传感器的信号并根据预设的控制逻辑进行对环境的调控;人机界面则是用户与系统交互的接口,通过HMI界面用户可以实时监测大棚环境、设置参数以及进行控制操作;通信网络用于实现系统与外部设备的数据交换和远程监控。
2. 控制策略智能蔬菜大棚控制系统的控制策略主要包括温度控制、湿度控制、光照控制、CO2浓度控制、灌溉控制等。
通过传感器感知大棚内的环境参数,并根据预设的控制策略,PLC控制器可以对大棚内部设备进行精准的调控。
例如在温度控制方面,PLC控制器可以根据预设的温度范围,控制通风系统和加热系统的开关,以保持大棚内的温度在适宜的范围内;在灌溉控制方面,根据土壤湿度传感器的反馈,PLC控制器可以控制灌溉系统的开关,保持土壤的适宜湿度。
3. 系统优势基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统相较于传统的人工操作具有诸多优势。
系统能够自动化地监测和控制大棚内的环境参数,无需人工持续进行监测和调控,降低了劳动成本。
系统具有精准的控制能力,可以根据蔬菜的生长需求精确调控大棚内的环境,提高了蔬菜的产量和质量。
通过人机界面用户可以远程对大棚进行监控和控制,实现了远程智能化管理。
4. 系统实现基于PLC的智能蔬菜大棚控制系统的实现需要经过系统设计、硬件选型、程序编写、现场调试等多个工程阶段。
在系统设计阶段,需要根据大棚的实际情况和蔬菜的生长需求,确定系统的功能模块和控制策略,并选择合适的传感器、执行器、PLC控制器和人机界面等硬件设备。