论文总字数：13723字

摘 要

：随着农业的飞速发展，温室技术普遍运用。如何利用科学技术有效地控制温室内的各种环境因数，以提高温室大棚环境的控制效果，已成为目前我国温室业研究的重点课题之一。本论文采用西门子S7-200系列可编程控制器实现温室大棚的自动化控制。文中对硬件接线图进行了设计，相关硬件进行了配置，并利用PID控制程序进行了软件设计。除此之外，采用KingView组态软件完成控制系统的组态设计，实现动态演示、过程监测、数据记录、曲线显示等功能，从而实现控制系统操作的人性化和过程的可视化，为温室大棚的发展提供新的方向。

关键词：温室，PLC控制，组态

Abstract：With the rapid development of agriculture,the technology of greenhouse has been widely used. How to make use of science and technology effectively to control the various environmental factors in greenhouse to improve the the control effect of greenhouse environment has been the focus of current research of greenhouse industry in China. Siemens S7-200 series programmable controller is adopted in this thesis to realize the automatic control of greenhouses. The design of hardware wiring diagram, the configuration of related hardware and the design of software by using the PID control procedure are included in this thesis.Apart from this, the KingView configuration software has been applied in this thesis to complete the configuration design of the control system. It will realize the functions of dynamic demonstration, process monitoring, data recording, curve display and so on and make the control of system operation humanized and the process visualized. Finally, it provides a new direction for the development of greenhouses.

Key words: greenhouse, PLC control, configuration

目 录

1 引言 4

1.1 温室产业的现状 4

1.2 国内外温室控制技术的研究现状 5

2 控制系统的硬件设计 6

2.1 硬件接线图 6

2.2 硬件配置 6

3 软件设计 10

3.1 PID控制程序设计 10

3.2 S7-200程序设计流程图 14

3.3 内存地址分配与PID指令回路表 14

3.4 S7-200程序设计梯形图 15

4 组态编程 21

4.1 PLC通信配置与通信方式 21

4.2 网络的通讯PPI协议 22

4.3 组态软件Kingview 23

4.4 组态王定义外部设备和数据变量 23

4.5 组态界面 24

结论 28

参考文献 29

致 谢 30

1 引言

1.1 温室产业的现状

1.1.1 西方发达国家

温室产业及相关技术在国内外的发展速度很快。荷兰、韩国、日本、西班牙、意大利、美国、法国、以色列、加拿大等国是设施农业十分发达的国家，温室以大型温室为主。

欧美等国家在 30 年代就相继建立了人工气候室。温室调控技术至今经历了几十年的发展过程。初期是使用仪表对温室设施中的温度、光照等参数进行测量，再使用手动或电动执行机构施行简单控制，随着传感元件、仪表及执行器技术的进步，逐步发展成为对湿度、温度、光照等几乎所有室内环境参数分别进行自动控制。计算机技术的发展使环境参数的综合控制成为可能。70 年代中期开始使用微型计算机控制植物生长环境。80 年代，根据作物和其生长阶段所需的外界环境综合调节控制的技术得到了快速的发展。目前，在温室控制技术方面，荷兰、以色列、美国、日本等国较为先进。由于借鉴了工业、航空航天等领域的先进成果，技术水平不断上升，它能按作物所需的最佳生长条件，调节温室气候使之时时满足植物生长需要，不受外界气候的影响，在有限的土地上反季节地生产蔬菜和鲜花。

温室产业是荷兰最具特色的农业产业，居世界领先地位。荷兰的温室无论从水平、规模、面积都居世界前列，目前，荷兰温室建造已在世界市场占到80%。

在能源日趋紧张的今天，提高单位面积产量、提升产品品质,同时加大可再生能源与现代设施农业相结合的研究力度是现代农业发展的必由之路，如何实现现代农业的低碳、环保发展，尤其是都市型农业的发展，是我们要思考的问题。而荷兰的温室就是很值得我们借鉴的,荷兰温室的建造日前主要有3种新方向：

1.利用地源热泵

2.设计缓冲区和增加小暖房

3.加速温室内空气流动

1.1.2 国内现状及存在的问题

至改革开放以来，我国的农业生产取得了可喜的成绩，以温室为代表的设施农业将取代旧式农业成为现代农业的发展主要方向之一，成为21世纪最有活力的农业新产业。

目前，我国是设施园艺栽培面积最大的国家。80年代中后期，随着高效节能日光温室生产技术在东北地区试验成功，就迅速在我国北方发展起来，各级农业科研机构投入了大量的人力、物力进行节能日光温室建造及生产技术的专项研究，取得了重大进展。日光温

室发展到今天，已由起初的生产各种反季节蔬菜，发展为日光温室园艺，进而发展为设施农业，已成为种植业、养殖业和水产业全面发展的新兴产业。据相关统计，2002年底全国节能日光温室面积到已到达760万亩。

在我国现代温室产业的快速发展的过程中，在也暴露出了一些问题:1）能源消耗大，效益低下。2）温室管理和种植的人才缺乏，技术落后，功能和优势不能充分发挥。3）国内温室计算机控制系统与国际选进技术存在很大差距，商用控制系统不能满足温室机构高效节能并有效控制的运行要求。4）不同地域的气候环境制约了国外进口的大型温室的适用性，温室不能周年运行。

1.2 国内外温室控制技术的研究现状

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