景觀溫室控制系統的設計

電氣自動化論文編號:ZD069   字數:23582,頁數:55 

目錄
概要----------------------------------------------------------------1
Abstract------------------------------------------------------------2
1 緒論--------------------------------------------------------------5
1.1 國內外溫室控制系統的研究及發展趨勢------------------------------5
1.1.1 國外溫室控制系統研究發展狀況----------------------------------5
1.1.2 我國溫室控制系統研究發展狀況-------------------------------5
1.1.3 溫室控制系統的發展趨勢-------------------------------------7
1.2 課題研究的內容、目的及意義-----------------------------------7
1.3 本章小結----------------------------------------------------10
2 溫室環境因子及其耦合關系-----------------------------------------10
2-1 溫室環境因子------------------------------------------------10
2-1-1 光照----------------------------------------------------10
2-1-2 溫度----------------------------------------------------11
2-1-3 水分環境------------------------------------------------12
2-1-4 CO2濃度-------------------------------------------------13
2-2各環境因子間的耦合關系--------------------------------------13
2-3 本章小結---------------------------------------------------14
3 溫室分布式控制系統集成模型---------------------------------------14
3-1 分布式控制系統的發展背景-----------------------------------14
3-2 分布式控制系統在溫室工程中的優點---------------------------16
3-3 溫室分布式控制系統集成模型的提出---------------------------16
3-3-1 OSI模型------------------------------------------------16
3-3-2 現場總線模型-------------------------------------------17
3-3-3 分布式控制在景觀溫室-----------------------------------18
3-3-4 溫室控制分布式控制系統物理模型-------------------------20
4-溫室控制系統的硬件配置與電氣控制設計----------------------------21
4-1測量系統和環境調控系統----------------------------------------21
4-1-1傳感器的選擇----------------------------------------------21
4-1-2 環境調控系統---------------------------------------------21
4-2 上下位機監控控制設備的選型-----------------------------------22
4-2-1 上位PC機-------------------------------------------------23
4-2-2 下位機PLC選型--------------------------------------------23
4-3 系統其它硬件-------------------------------------------------24
4-4 電氣控制設計-------------------------------------------------25
4-4-1 電氣控制接線原理圖---------------------------------------26
4-4-2 電氣控制柜-----------------------------------------------30
5 控制系統自動化的軟件實現-----------------------------------------32
5.1 梯形圖語言實現的簡單控制-------------------------------------32
5.1.1 控制策略-------------------------------------------------32
5.1.2 PLC存儲器分配--------------------------------------------33
5.2 模糊控制算法實現的高級控制-----------------------------------35
5.2.1 模糊控制系統及模糊控制器的基本組成-----------------------35
5.2.2 實現溫室環境因子模糊控制的方法---------------------------36
5.2.3 MATLAB仿真-----------------------------------------------41
5.2.4 VB編程實現的自動控制子程序-------------------------------42
5.3 本章小結-----------------------------------------------------43
6 溫室模擬運行人機界面---------------------------------------------43
6.1 組態王KingView簡介-------------------------------------------43
6.2 組態王通信設置-----------------------------------------------43
6.2.1 I/O設備管理----------------------------------------------44
6.2.2 組態王變量定義-------------------------------------------44
6.2.3 組態王與VB通信-------------------------------------------45
6.3 模擬運行軟件------------------------------------------------45
6.3.2 模擬運行軟件能------------------------------------------45
6.4 本章小結----------------------------------------------------49
結束語----------------------------------------------------------49
參考文獻--------------------------------------------------------50

摘 要
景觀溫室是一種配備有溫室環境控制系統的資源集約型高效農業生產方式，它在調控溫室內小氣候環境以適應作物生長發育要求的同時，不僅實現了作物的反季節生產，還提高了作物的質量以及作物生產的效率。近年來隨著傳感器技術、計算機技術、網絡技術、智能控制技術以及生物技術等高新技術和手段的飛速發展，帶來了溫室環境控制方面的一場革命。溫室環境控制系統正在不斷吸收相關領域新的理論和方法，結合溫室作物種植的特點，不斷創新，逐步完善。
本論文首先介紹了國內外溫室環境控制系統的研究發展狀況，總結了溫室環境控制系統的發展趨勢，分析了現有溫室環境控制系統存在的不足。溫室環境控制的目的是把各被控變量(溫室環境因子)，如光照、溫度、濕度、CO2濃度等，維持在作物生長發育要求的范圍內，所以本論文還分析了各環境因子對作物生長發育的影響以及各環境因子之間的相互耦合關系。其次根據工控領域發展迅速的現場總線模型提出了AFCS(Agricultural Field Bus Control System)參考模型，并由此得出分布式溫室控制系統的物理模型，然后在上下位機結構形式的基礎上對溫室控制系統進行了軟硬件設計。最后利用工控領域優秀的控制軟件組態王(KingView6.5)編寫了溫室模擬運行軟件，利用該軟件可以對溫室進行參數設置，報表、曲線查詢，報警提示等。
關鍵詞:景觀溫室，環境因素，現場總線，分布式控制，組態軟件

Abstract
The ornamental glasshouse is a kind of high efficient and intensive production mode that equipped with the glasshouse environment control system. It adjusts the microclimate of greenhouse in order to adapt to farm crop growth request.At the time it not only carries out the anti-season.production of the farm crop,but also raises the productin effciency.In recent years along with the spread of high new techniques,such as sensor technique, calculator technique, network technique, the intelligence control technique and the living creature technique,it brings a revolution of glasshouse environment control. The glasshouse environment control、system is absorbing the new theories and methods continuously,combining the characteristics of the glasshouse farm crop plant, continuously creative,gradually perfect.
This thesis introduced the  research development condition of domestic and international glasshouse environment control system first, pointed out the development trend and analyzed the existent shortage of the existing glasshouse environment control system. The glasshouse environment control is used to control the light shine,temperature,humidity,C02 density etc. within the scope of the farm crop grow request. So it is meaningful to analyze how environmental factors effect on the farm crop grow and how effect between environmental factors.Based on the model of fieldbus using in the scope of industry control,put forward the
AFCS( Agricultural Field Bus Control System)reference model and got the physical model of distributed glasshouse control system. Then the paper carried on the design of the hardware and software of the system based on PC and PLC. An integrity glasshouse control system shoulds till includes pray irrigation control system.So the paper includes the of spray irrigation system.At last using the configuration software-KingView6.5,author made simulated software that can imitate the movement of greenhousee quipment.And the software can be used to carry on the parameter constitution,report and curve search,and alarming.
Keywords: ornamental greenhouse, environmental factor ,fieldbus,distributed control,
configuration software