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摘 要

目前生活中温室大棚对灌溉的要求很高，传统的灌溉控制方法效率很低，所以本文设计了一种微灌溉自动控制系统。首先论述了自动微灌溉控制系统的设计及工作原理。然后根据其原理还给出了系统的硬件电路，通过软件设计仿真电路。该系统以S7-200系列PLC作为控制核心，通过设定预设值，采用温度变送器和湿度变送器检测温湿度，光照传感器检测光照，同时对温湿度和光照进行调节。当光照强度过高或过低时，打开或关闭内外遮阳板。当温度不在设定值内，通过顶窗侧窗和环流风机的开闭进行调节。当湿度过高，则关闭水帘电机，当湿度过低，则打开水帘电机。从而实现对整个温湿度控制系统的管理。在该系统中还可以实现手动控制和自动控制两种不同的控制要求，精度高、简单、可靠、易于管理。

关键词：PLC, 自动控制，传感器

Abstract：At present, greenhouse greenhouse has a high demand for irrigation, and the traditional irrigation control method is very inefficient. Therefore, this paper designs a micro-irrigation automatic control system. Firstly, the design and working principle of automatic micro-irrigation control system are discussed. Then the hardware circuit of the system is given according to its principle, and the simulation circuit is designed by software. This system takes s7-200 series PLC as the control core. By setting preset values, temperature transmitter and humidity transmitter are used to detect temperature and humidity, and light sensor is used to detect illumination. Meanwhile, temperature, humidity and illumination are adjusted. Open or close the inner and outer sunshades when the light intensity is too high or too low. When the temperature is not within the set value, it can be adjusted through the opening and closing of the top window and the side window and the circulation fan. When the humidity is too high, then close the water curtain motor, when the humidity is too low, then open the water curtain motor. So as to realize the management of the whole temperature and humidity control system. In the system can also achieve manual control and automatic control two different control requirements, high precision, simple, reliable, easy to manage.

Keywords: PLC, automatic control, sensor

目 录

1 绪论 4

1.1 大棚灌溉控制系统概述 4

1.2 大棚灌溉控制系统的发展 5

1.3 PLC概述 5

2 系统总体设计 5

2.1 温室大棚的结构 6

2.2 大棚微灌溉控制系统的主要构成 7

2.3 灌溉系统工作概述 7

3 大棚自动灌溉控制系统的硬件选型、设计 8

3.1 PLC的优点及选择型号 8

3.2 传感器的型号选择 10

3.3 电气原理图的设计 13

4 系统PLC程序设计 17

4.1 PLC I/0分配表及流程图 17

4.2 PLC程序分析及设计 20

5 S7-200SIM仿真设计 29

5.1 仿真软件的选择和仿真结果 29

6 组态仿真软件的选择与KingView6.55软件简介 31

6.1 组态王6.55的组成 32

6.2 组态画面的具体设计 32

6.3 组态画面的功能分析 35

结论 38

参考文献 39

致谢 40

1 绪论

现在社会面临人多地少，粮食储备不够的困难。而亩产量不高，灌溉废水，消耗大量人力是造成的这个现象的主要原因。渐渐地，人们发现通过温室大棚系统，对温湿度进行精准的监测与控制，建立起一个适合生物生长的气候条件，创造一个人工的气象环境，可以有效地消除温湿度对于生物生长的制约。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的的限制，使不同的农作物能在不适合生长的季节产出，这样，这些农作物就部分或者全部的脱离了对自然环境的依赖。由于温室大棚的经济效益十分的可观，现如今这技术十分的普及。

1.1 大棚灌溉控制系统概述

目前，塑料棚和太阳能棚已成为我国设施农业结构的主要组成部分。能充分利用太阳，减轻环境污染。随着改革开放的深入，农村劳动力转移，城市化快速加速，农业发展等污染等特点这带来了新的农业转型。自1995年以来，中国的大型温室面积迅速增加到约200公顷。温室具有光利用率强、土地利用率高、越冬保温能力强、农作物病虫害少等优点^[1]。设施农业的大发展为温室实现大规模现代化提供了良好的机遇，使设施农业能够快速、稳定地发展。到目前为止，大部分温室必须由种植者的经验完成，缺乏基础科学。该方法缺乏定量指标，不太准确。仅仅是温室实行被动调节，不能主动使温室中的环境。因此自我调节不能充分发挥温室效应，这对农业现代化进程的发展有很大的影响。

根据温室大棚灌溉控制系统的发展形势可将其分为三个阶段：手动控制：这是温室大棚发展的初级阶段，技术落后，主要依靠长期从事农业工作者的经验实施，也是该系统的执行者。但生产的效率低，不适合推进农业的现代化进程.自动控制：这是温室大棚农业发展的另外一个阶段，它需要种植者按照棚内作物的生长情况设置目标参数，从而控制系统把传感器的实际输出值进行比较，达到调节环境因素的作用，这有利于大规模的生产，提高生产效率，缺点是难以介入植物生长的内在规律。智能控制：这是最终阶段，这是实现参数自动设置，现在无法达成或发展不够健全，未来发展可期，现在先不谈。

温湿度常常用于各种工业活动，是经常需要测量的参数，其也是人类生存的重要环境因数，往往需要监控和调节，在生活中的一个应用实例就是空调，空调与大棚系统的温度调节模块有着非常相似的过程。

1.2 大棚灌溉控制系统的发展

目前，我国绝大部分的温室大棚都安装了加温、降温、通风和除湿等设备，但大部分是通过人工让它工作，若是面积增大种植者的劳动强度就会成倍的增长，更别提对温湿度的精确控制。结合发展现状充分的发挥PLC控制的优点，再综合种植者的经验和温湿度的精确自动的调节，对温室大棚的发展起到很大的作用。

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