农业工程学报对学位论文文献

基于PLC的智能温室控制系统的设计摘要：温室环境系统是一个非线性、时变、滞后复杂大系统，难以建立系统的数学模型，采用常规的控制方法难以获得满意的静、动态性能。根据温室环境控制的特点，设计了一个基于PLC的智能温室控制系统。关键谝：PLC；智能控制：温室控制智能温室系统是近年逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术。本文在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，对温室温度、湿度、CO，浓度和光照等环境因子控制技术进行研究，设计了一种基于PLC的智能温室控制系统。1智能温室控制算法的研究1．1温室环境的主要特点温室环境系统是一个复杂的大系统，建立精确的控制模型很难实现。由于作物对环境各气候因子的要求并不是特别的精确，而是一个模糊区间，比如作物对温度的要求，只要温度在某一时间段在某一区间内，该作物就能很好地生长，因此，也没有必要将各种参数进行精确控制。温室气候环境作为计算机控制系统的控制对象，有以下特点：非线性系统、分布参数系统、时变系统、时延系统、多变量藕合系统。1．2智能温室控制对象微分方程智能温室温度微分方程为：式中，为智能温室的放大系数；为智能温室的时间常数；为智能温室内外干扰热量换算成送风温度的变化量；为智能恒温室室内温度。2系统总体结构与硬件设计2．1系统总体结构2．1．1控制系统设计目标温室控制系统是依据室内外装设的温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO，传感器、室外气象站等采集或观测的温室内的室内外的温度、湿度、光照强度、CO，浓度等环境参数信息，通过控制设备对温室保温被、通风窗、遮阳网、喷滴灌等驱动／执行机构的控制，对温室环境气候和灌溉施肥进行调节控制以达到栽培作物生长发育的需要，为作物生长发育提供最适宜的生态环境，以大幅度提高作物的产量和品质。2．1．2控制模式以时间为基准的变温管理。根据一天中时间的变化实行变温管理，根据作物的生长需要将l天分成4个时间段，4个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。1天中4个时间段的分段方法用户可以灵活的更改，而且4个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。不同季节的控制模式不同，只是自动控制系统启动的调节机构不相同，但不同季节的控制目的是相同的，即将环境参数调控到设定的参数附近。随着季节的变化，以及随作物生长阶段的变化，各时间段所需要的温度也是变化的，这时可通过修改设定温度值来调整温室的温度控制目标。2．1-3控制方案本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的自动控制，提高设备运行的可靠性。在运行时可通过按钮对这两种控制方式进行切换。手动控制简单可靠，由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元器件组成。自动控制模式采用计算机自动控制。通过传感器对环境因子进行监测，并对其设定上限和下限值，当检测到某一值超过设定值，便发出信号自动对驱动设备进行开启和关闭，从而使温室环境因子控制在设定的范围内。其运行成本较低，可大大节约劳动力，降低劳动者的劳动强度。2．2系统的硬件组成为了实现智能温室的环境监控，本设计建立了温室环境控制参数的长时间在线计算机自动控制系统。实现了温室内温度、湿度、CO，浓度、光照强度等参数的长期监测。并可根据智能温室温湿度的需求，对天窗、侧窗、降温湿风扇、风机、湿帘、内外遮阳网等设备自动控制。采用计算机作为上位机安装有组态t6．02监控软件，能将数据汇总、显示、记录、自动形成数据库，并实现了温室调控设备的自动设置与远程监控。为了确保系统的可靠性，温室设备的控制采用手动／自动切换方式，即在某些特殊情况下系统可以切换成手动，使用灵活方便。3系统的软件设计3．1温室控制系统PLC软件的设计根据基本要求和技术要求列出以下几点：(1)防止接点误动作：可利用自锁电路加以解决；(2)系统自诊断功能：PIG本身具有此项功能；(3)风机控制：温室设有一组风机，能同时启动与停止，当温室内的温度超出预定值时，受PLC的控制先是4个侧窗自动打开，延时5s后风机启动，再延时5s后湿帘水泵启动，从而使温室的温度降低；(4)侧窗控制：温室中设有4个侧窗，侧窗受电机控制，通过电机限位的设定来控制侧窗行程。解决方法类似上一点，但考虑到程序的精炼性，可配合PGI的中断功能命令加以解决；(5)系统自动／手动控制：可利用一个开关量作为PLC的输入信号，实现控制程序的转换；(6)湿帘泵控制；(7)遮阳网控制；(8)CO，补气(控制；(9)补光灯控制；(1O)可扩展性：在PLC中预留一定的存储空间和端口即可解决。3．2控制系统软件设计系统中对风扇、天窗、侧窗、环流风机、遮阳幕和湿帘泵的控制是通过PLC发出开关指令，通过交流接触器控制相关机构的启停。由于PLC检测系统具有较高的灵敏度，能够把温室内的扰动快速反应出来，同时由于温室较大的传递滞后，执行机构动作频繁，从而影响使用寿命。为此，在程序中加有时间可调的延时模块，使用时可根据具体情况调整延时，使控制效果达到最佳。3．3系统的组态监控软件的设计组态软件是可从可编程控制器以及各种数据采集卡等设备中实时采集数据，然后发出控制命令并监控系统运行是否正常的一种软件包。其主要功能如下：(1)远程监视功能。它可以通过通讯线远程监视多座温室的当前状态，包摇‘户外温度、光照强度、风速、风向、雨雪信号、室内温度、室内湿度、控制器温度、三组独立通风窗的位置和开关状态、内外遮阳幕的位置和开关状态以及一级二级风扇、湿帘、微雾、加热器、环流风扇、补光灯、C0，补气阀、水暖三通阀的状态和多种形式的报警监视，还能监视各灌溉阀的照强度、风速、室内温度、室内湿度、CO，浓度、水暖温度等全月的、全周的、全日的和本时段的最大值、最小值和平均值。(3)温室设备运行记录功能。它能在线记录各温室设备状态变化时的时间、当前状态和位置、当前目标温度、室内温度、目标湿度和室内湿度，并能打印输出。(4)远程设定功能。可以通过通讯线远程修改可编程控制器的全部设定参数。(5)生成曲线图功能。它能以平面图或立体图的方式同时绘制任意时刻的户外温度、光照强度、风速、目标温度、室内温度、目标湿度、室内湿度、CO，浓度、水暖温度等全年的、全月的、全周的、全日的变化曲线并打印输出。4结语本文通过分析温室执行机构的相应动作对环境因子的影响，将可编程控制技术、变频技术、组态监控技术和传感器技术应用于温室控制系统的设计，开发了基于PLC的智能温室控制系统。圜状态(2)数据统计功能。它可以统计任意时刻的户外温度、光[2]。它可以统计任意时刻的户外温度、光14O[参考文献】邓璐娟，张侃谕，龚幼民．智能控制技术在农业工程中的应用．现代化农业，2003(12)：1～3申茂向等．荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考．农业工程学报，2000，16(5)

毕业设计大全

1/96【题名】苹果病虫害非化学防治技术【作者】周俊英【刊名】果农之友.2007(8).-33-332/96【题名】套袋苹果病虫害的发生与防治【作者】梁翠玲【刊名】河北果树.2007(4).-42-423/96【题名】无公害苹果病虫害防治技术初探【作者】孙凤珍[1] 马利红[1] 徐丽娜[1] 李珊珊[2] 田杰[2]【刊名】中国食物与营养.2007(6).-63-644/96【题名】渭北黄土高原无公害苹果病虫害周年优化控制历【作者】张立功[1] 李丙智[2]【刊名】果农之友.2007(4).-31-325/96【题名】苹果病虫害IPM药剂示范园技术方案【作者】无【刊名】农药市场信息.2007(2).-33-336/96【题名】基于GIS的苹果病虫害管理信息系统【作者】赵朋 刘刚 李民赞 李道亮【刊名】农业工程学报.2006,22(12).-150-1547/96【题名】苹果休眠期病虫害发生特点及无害化防治技术【作者】高九思【刊名】果农之友.2006(12).-25-258/96【题名】西北地区苹果病虫害周年优化管理历【作者】张立功【刊名】果农之友.2006(11).-26-279/96【题名】苹果病虫害越冬状态及场所【作者】张立功[1] 李丙智[2]【刊名】烟台果树.2006(4).-31-3210/96【题名】苹果园病虫害系统管理规范刍议【作者】刘俊生 张战利【刊名】中国植保导刊.2006,26(10).-27-2911/96【题名】苹果病虫害智能诊断系统的构建【作者】王媛【刊名】农业图书情报学刊.2006,18(9).-10-12,1512/96【题名】苹果病虫害综合防治技术【作者】无【刊名】果农之友.2006(10).-51-5213/96【题名】苹果套袋后病虫害的综合防治【作者】张建芳 铁春晓【刊名】果农之友.2006(9).-30-3014/96【题名】黄土高坡草果病虫害发生危害特点及综合治理策略【作者】高九思[1] 张继敏[2] 李卫东[3] 王永臻[4] 王洁[4] 曲海亮[5]【刊名】现代种业.2006(4).-41-4415/96【题名】苹果病虫害综合防治技术示范实施与成效【作者】陈战锋[1] 吕国强[1] 史跃强[2] 刘发科[3]【刊名】中国植保导刊.2006,26(8).-23-2416/96【题名】成熟期苹果病虫害发生特点及无害化治理技术【作者】高九思【刊名】果农之友.2006(8).-27-2717/96【题名】苹果病虫害无公害防治技术【作者】杨阳 陈战锋【刊名】河南农业.2006(7).-52-5218/96【题名】套袋红富士苹果病虫害防治措施【作者】崔永恩 郝宪智【刊名】河北果树.2006(4).-41-4219/96【题名】2006年陕西苹果病虫害发生趋势【作者】无【刊名】西北园艺：果树.2006(2).-5-520/96【题名】苹果病虫害综合防治技术【作者】王信祥【刊名】农村实用科技.2006(2).-20-2121/96【题名】当前陕西苹果病虫害发生特点【作者】史大卫 高建国【刊名】西北园艺：果树.2006(1).-21-2222/96【题名】苹果病虫害综合防治与管理【作者】王秋丰 马淑玲【刊名】林业实用技术.2006(1).-26-2723/96【题名】2006年无公害套袋苹果病虫害防治历【作者】孙庆田 张福兴 刘美英 刘万好【刊名】烟台果树.2006(1).-34-3524/96【题名】嵩明县苹果病虫害发生状况及其防治【作者】潘秀娟【刊名】中国南方果树.2005,34(6).-69-7225/96【题名】套袋红富士苹果病虫害防治关键技术【作者】赵伟【刊名】农村科技开发.2005(11).-26-2626/96【题名】绿色无公害苹果病虫害综合防治技术【作者】李素荣【刊名】河北农业科技.2005(9).-17-1727/96【题名】套袋苹果病虫害的防治【作者】高华君[1] 李俊霞[2]【刊名】农业知识：瓜果菜.2005(5).-20-2028/96【题名】无公害苹果病虫害防治关键技术【作者】牛玉堂【刊名】河北果树.2005(4).-38-3829/96【题名】苹果病虫害无公害防治技术【作者】张子维 林静【刊名】中国果树.2005(2).-45-47,i00230/96【题名】无公害苹果病虫害综合防治【作者】桑伟巍【刊名】河北果树.2005(2).-37-3831/96【题名】苹果病虫害绿色管理体系的组建【作者】杜志辉【刊名】中国植保导刊.2005,25(1).-34-3532/96【题名】2004年苹果病虫害发生特点及对策【作者】房道亮[1] 姜丽芝[1] 王忠跃[2] 刘景顺[3] 闫永勃[4]【刊名】烟台果树.2005(1).-21-2233/96【题名】苹果病虫害无公害综合治理技术【作者】高九思[1] 许创照[2] 史跃强[2] 韩立新[1] 王婕[1] 赵双锁[1]【刊名】河北果树.2005(1).-18-19,2234/96【题名】苹果病虫害综合防治技术规程（草案）【作者】李东鸿[1] 赵政阳[2] 赵惠燕[1] 李鑫[1] 梁俊[2] 胡想顺[1]【刊名】西北林学院学报.2004,19(4).-113-11535/96【题名】豫西地区苹果病虫害无公害综合治理技术规程【作者】高九思[1] 韩立新[1] 万素香[1] 上官建宗[2]【刊名】河北果树.2004(5).-13-1536/96【题名】寒地苹果病虫害及防治【作者】龙兆春 郭春华 魏达【刊名】北方园艺.2004(4).-87-8737/96【题名】三门峡地区苹果病虫害发生种类及种群演变【作者】陈玮[1] 代彦满[1] 高九思[2] 王婕[1]【刊名】河南农业.2004(1).-21-2238/96【题名】《新编苹果病虫害诊断与防治》【作者】无【刊名】果树学报.2004,21(2).-112-11239/96【题名】《新编苹果病虫害诊断与防治》【作者】谌有光【刊名】果农之友.2004(2).-42-4240/96【题名】2004年无公害套袋苹果病虫害防治历（供参考）【作者】无【刊名】烟台果树.2004(1).-36-3741/96【题名】《新编苹果病虫害诊断与防治》【作者】王春华【刊名】昆虫知识.2003,40(3).-272-27242/96【题名】2003年优质高档苹果病虫害防治历（供参考）【作者】无【刊名】烟台果树.2003(1).-37-3843/96【题名】套袋苹果病虫害综合防治措施【作者】刘志坚【刊名】农村科技开发.2003(4).-8-844/96【题名】《新编苹果病虫害诊断与防治》书评【作者】陈策【刊名】中国果树.2003(4).-60-6045/96【题名】苹果病虫害无公害防治技术研究【作者】田瑞冬【刊名】北方果树.2003(3).-25-2546/96【题名】无公害苹果病虫害综合防治要点【作者】孙宗明[1] 郑红民[2]【刊名】农业新技术.2003(1).-10-1047/96【题名】套袋苹果病虫害周年防治历【作者】郝淑英【刊名】果农之友.2003(7).-32-3248/96【题名】按物候期防治苹果病虫害益处多【作者】郭学军【刊名】农药市场信息.2003(6).-33-3349/96【题名】苹果病虫害的物候期防治措施【作者】郭学军【刊名】农友.2002(10).-16-1650/96【题名】套袋红富士苹果病虫害防治关键技术【作者】房道亮[1] 宫冰[2] 等【刊名】烟台果树.2002(2).-43-4351/96【题名】2002年优质高档苹果病虫害防治历（供参考）【作者】杨奉才【刊名】烟台果树.2002(1).-37-3852/96【题名】全套袋苹果病虫害综合防治措施【作者】无【刊名】北京农业.2002(5).-19-1953/96【题名】苹果病虫害防治月历【作者】薛勇【刊名】西南园艺.2002,30(3).-16-1654/96【题名】生产优质苹果病虫害综合防治历【作者】刘欣 李俊霞 等【刊名】邯郸农业高等专科学校学报.2002,19(3).-26-27,2955/96【题名】夏季苹果病虫害的防治【作者】柴玉花【刊名】农药市场信息.2002(13).-24-24,2756/96【题名】苹果病虫害综合防治历【作者】董建新[1] 王江柱[2]【刊名】河北果树.2001(2).-54-5557/96【题名】2001年苹果病虫害发生特点及原因【作者】王高民[1] 郜朝峰[2]【刊名】山西农业.2001(7).-25-2558/96【题名】苹果病虫害的综合防治技术【作者】孟彦合【刊名】农业科技与信息.2001(6).-27-2759/96【题名】辽宁省苹果病虫害发生动态及防治对策【作者】孟威[1] 翁永军[2] 等【刊名】辽宁农业科学.2001(4).-38-3960/96【题名】豫东地区苹果病虫害发生动态及防治【作者】金新富[1] 聂合乡[2] 等【刊名】中国果树.2001(2).-33-3561/96【题名】河南省苹果病虫害发生危害及防治现状【作者】王海燕 孔建 等【刊名】河南农业科学.2001(4).-25-2662/96【题名】鲁北地区苹果病虫害发生特点及防治措施【作者】刘春杰 曾现春【刊名】林业科技通讯.2001(8).-38-3863/96【题名】套袋苹果病虫害的发生及防治（一）【作者】路绍杰【刊名】农村百事通.2001(4).-28-2964/96【题名】苹果病虫害的综合防治技术【作者】无【刊名】农药通讯.2001(12).-24-2565/96【题名】套袋红富士苹果病虫害防治技术【作者】王少敏 高华君 等【刊名】果农之友.2001(5).-32-3366/96【题名】烟台苹果病虫害的演变与防治【作者】孙庆田 张福兴【刊名】烟台果树.2000(2).-12-1267/96【题名】全套袋无公害苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】北京农业.2000(3).-21-2168/96【题名】陕西渭北苹果病虫害综合治理政策和研究的建议【作者】杨玲环[1] Stew.,M[2]【刊名】干旱地区农业研究.2000,18(2).-47-5769/96【题名】2000年全套袋苹果病虫害综合防治措施【作者】无【刊名】农药市场信息.2000(5).-24-2470/96【题名】几种重要苹果病虫害大发生原因初探【作者】顾耘 张迎春【刊名】烟台果树.1999(1).-3-571/96【题名】根据物候期防治苹果病虫害【作者】柴全喜 张彦武【刊名】烟台果树.1999(1).-44-4472/96【题名】苹困无主要病虫害发生动态及防治对策【作者】杨奉才 毛学明 等【刊名】植保技术与推广.1999,19(3).-24-2673/96【题名】无公害苹果病虫害防治技术研究【作者】冯建国 陶训【刊名】山东农业科学.1999(4).-8-1274/96【题名】全套袋苹果病虫害综合防治措施【作者】刘志坚【刊名】中国果菜.1999(3).-23-2375/96【题名】防治苹果病虫害传统方法十改进【作者】塔玛拉【刊名】新疆林业.1998(3).-34-3476/96【题名】1998年无公害苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】河北果树.1998(2).-34-3577/96【题名】1998年无公害苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】果树实用技术与信息.1998(5).-16-1778/96【题名】防治苹果病虫害传统方法十改进【作者】梁俊民【刊名】西北园艺：果树.1998(1).-39-4079/96【题名】1998年无公害苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】农村科技开发.1998(4).-19-1980/96【题名】根据年生长发育动态防治苹果病虫害【作者】柴全喜 张彦武【刊名】果树实用技术与信息.1997(7).-34-3581/96【题名】1997年无公害优质苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】果树实用技术与信息.1997(5).-8-1082/96【题名】1997年无公害优质苹果病虫害综合防治历【作者】无【刊名】烟台果树.1997(1).-3-483/96【题名】1997年无公害优质苹果病虫害综合防治历【作者】刘志坚【刊名】农村科技开发.1997(4).-21-2184/96【题名】防治苹果病虫害的常用药剂【作者】柴全喜【刊名】农家参谋.1997(7).-28-2885/96【题名】八种苹果病虫害的防治【作者】刘静堂 米建仓【刊名】陕西农业.1997(5).-12-1286/96【题名】浅议苹果病虫害及其综合治理【作者】钟宁【刊名】四川林业科技.1997,18(4).-66-6687/96【题名】苹果病虫害发生动态及防治【作者】刘玉华【刊名】河南科技.1997(9).-10-1188/96【题名】加强秋季苹果病虫害的防治【作者】王金友【刊名】果树实用技术与信息.1996(8).-27-2889/96【题名】西北地区苹果病虫害发生情况及综合防治技术【作者】谌有光 王春华【刊名】西北园艺：果树.1996(2).-42-4390/96【题名】休眠期苹果病虫害的综合防治【作者】张海【刊名】农技服务.1996(1).-37-3891/96【题名】苹果病虫害诊治专家系统【作者】李会宁 马永【刊名】计算机农业应用.1995(2).-19-20,3392/96【题名】黄河故道地区苹果病虫害发生特点及综合防治对策【作者】赵忠仁 刘建业【刊名】落叶果树.1994,26(4).-26-2793/96【题名】苹果病虫害防治要点【作者】无【刊名】林业调查规划参考资料.1993(4).-65-6794/96【题名】河南省苹果病虫害发生情况及防治对策【作者】郭艳春 王志民【刊名】河南科技.1992(1).-13-1495/96【题名】苹果病虫害综合防治技术【作者】姚桂兰 郭艳春【刊名】河南农业科学.1990(2).-18-1996/96【题名】苹果病虫害综合防治技术研究与应用【作者】张慈仁 李腾友【刊名】植物保护学报.1990,17(1).-59-66