温室大棚自动控制系统设计论文

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1、温室大棚自动控制系统设计毕业论文目录第一章绪论11.1温室大棚自动控制技术发展的背景11.2温室大棚在国内外的发展概况11.3温室控制系统研究与开发的意义3第二章设计方案42.1方案论述42.1.1系统设计任务42.2温室大棚自动控制系统设计方案52.2.1基于PLC为基础的温室大棚自动控制系统设计52.2.2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93.1PLC的简介93.1.1PLC的概述93.1.2基本结构93.1.3工作原理103.1.4功能特点113.1.5选型规则12

2、3.1.6西门子S7-200153.2温度传感器163.2.1温度控制163.2.2DS18B20的主要特性173.3湿度传感器173.3.1湿度定义173.3.2湿度传感器的分类183.3.3TRS-1土壤水分传感器193.4光照强度传感器203.4.1光照强度传感器的简介20723.3.2HA2003光照传感器213.5二氧化碳浓度传感器223.5.1二氧化碳浓度传感器的工作原理233.5.2GRG5H型红外二氧化碳传感器243.6EM235模拟量输入模块253.7温室自动控制系统的控制量与控

3、制措施263.7.1灌溉系统263.7.2温度控制273.7.3湿度控制273.7.4光照强度控制273.7.5二氧化碳控制273.8硬件总体设计283.8.1I/O分配表283.8.2硬件接线图29第四章系统软件设计304.1软件结构304.2温度控制软件设计304.2.1温度控制原理304.2.2温度控制流程图304.2.3温室温度控制梯形图324.3湿度控制软件设计344.3.1湿度控制原理344.3.2湿度控制流程图344.3.3温室湿度控制梯形图364.4光照强度控制软件设计384.4.

4、1光照强度控制原理384.4.2光照强度控制流程图394.4.3温室光照强度软件控制流程图404.5二氧化碳浓度控制软件设计424.5.1二氧化碳浓度控制原理424.5.2二氧化碳浓度软件控制流程图434.5.3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4972附录B中文翻译61致谢7172第一章绪论1.1温室大棚自动控制技术发展的背景随着农业现代化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切，已经越来越受到世界各国的重视。这也为我国大型现代化温室的发展

5、提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。温室大棚是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的理想场所。实现温室大棚环境自动控制的目的是自动地调节温室内的温度、湿度、光照和二氧化碳气体浓度等环境因素，以满足温室作物最佳生长的环境要求。其中，温度和湿度是最重要的环境因素。目前，我国绝大多数温室大棚设备都比较简陋，温室大棚环境仍然靠人工根据经验来管理。环境因素的自动调节和控制的研究正处于起步阶段，已严重

6、影响了设施农业的大力发展。特别是北方地区因其纬度高，寒冷季节长，四季温差和昼夜温差较大，不利于作物生长，目前应用于温室大棚的温度、湿度检测系统大多采用传统的温度、湿度检测。这种温度、湿度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温、测湿电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。1.2温室大棚在

7、国内外的发展概况72温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长创造最佳条件、避免外界四季变化和恶劣气候对其影响的场所。它以采光覆盖材料作为全部或部分结构材料，可在冬季或其他不适宜露地植物生长的季节栽培植物。温室生产以达到调节产期，促进生长发育，防治病虫害及提高质量、产量等，增加经济效益为目的。而温室设施的关键技术是环境参数的控制，该技术的最终目标是提高控制与调节精度。随着现代农业科学化的发展，设施园艺工程因其涉及学科广、科技含量高、与人民生活关系密切，己越来越受到世界各国的重视。这也为我国大型现代

8、化温室的发展提供了极好的机遇，并产生巨大的推动作用。我国的现代化温室是在引进与自我开发并进的过程中发展起来的。国外对温室环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制。80年代末出现了分布式控制系统。目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温室大棚控制技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。目前，一些经济发达的国家和地区已经研制并实现计算机自动控制的现代