基于PLC的樱桃树智能温室大棚设计.pdf

办 公 自 动 化 杂 志 一 引言 目 前 我 国 信 息 技 术 在 各 个 领 域 已 经 被 广 泛 应 用 并 且 在 一 些 领 域 已 经 取 得 了 巨 大 进 步 但 是 信 息 技 术 在 农 业 领 域 应 用 上 还 相 对 落 后 未 来 发 展 空 间 巨 大 本 文 基 于 樱 桃 树 的 生 长 环 境 设 计 了 一 套 温 室 自 动 控 制 系 统 提 高 了 樱 桃 的 产 量 降 低 了 人 工 成 本 实 现 了 无 人 作 业 二 樱桃树的生长环境 樱 桃 树 生 长 期 的 最 佳 温 度 是 7 1 2 花 期 的 最 佳 温 度 是 1 5 左 右 果 实 成 熟 期 的 最 佳 温 度 为 2 0 2 5 冬 季 最 低 温 度 不 能 低 于 1 0 由 于 樱 桃 树 根 部 需 氧 浓 度 较 高 对 氧 气 特 别 敏 感 因 此 对 土 壤 含 水 率 也 特 别 敏 感 土 壤 湿 度 过 高 会 造 成 根 部 腐 烂 湿 度 过 低 会 抑 制 树 的 生 长 导 致 树 早 衰 果 实 产 量 低 和 品 质 差 土 壤 中 保 持 6 0 的 含 水 率 为 最 佳 状 态 樱 桃 树 喜 光 光 照 充 足 则 樱 桃 树 健 壮 寿 命 长 三 系统控制原理 樱 桃 树 有 自 己 适 宜 的 生 长 环 境 不 同 的 时 期 对 环 境 的 要 求 也 不 同 系 统 通 过 传 感 器 时 时 检 测 樱 桃 大 棚 内 的 湿 度 温 度 光 照 强 度 等 环 境 信 息 把 采 集 到 的 数 据 信 息 通 过 P L C 内 部 计 算 并 与 标 准 范 围 进 行 数 据 比 对 当 环 境 信 息 不 在 标 准 范 围 时 P L C 发 出 相 应 的 指 令 驱 动 相 对 应 的 阀 门 或 电 机 改 变 大 棚 内 的 环 境 使 其 符 合 要 求 系 统 上 位 机 采 用 触 摸 屏 可 以 时 时 把 监 测 的 数 据 显 示 在 屏 幕 上 并 有 报 警 提 示 通 过 触 摸 屏 可 以 人 为 设 定 温 度 湿 度 光 照 强 度 等 标 准 范 围 也 可 以 对 P L C 发 出 指 令 系 统 原 理 如 图 1 所 示 图1 系 统 原 理 图 四 系统硬件设计 1 大棚内温度传感器 本 系 统 采 用 的 是 P t 1 0 0 温 度 传 感 器 是 一 种 以 铂 P t 作 成 的 电 阻 式 温 度 传 感 器 属 于 正 电 阻 系 数 其 电 阻 和 温 度 变 化 有 关 温 度 的 采 集 范 围 可 以 在 2 0 0 8 5 0 电 阻 和 温 度 变 化 的 关 系 式 如 下 R R o 1 T 其 中 0 0 0 3 9 2 是 铂 电 阻 的 温 度 系 数 R o 为 在 0 的 铂 电 阻 的 阻 值 1 0 0 T 为 摄 氏 温 度 温 度 传 感 器 实 物 如 图 2 所 示 基于PLC的樱桃树智能温室大棚设计 赵 刚 阜 新 市 先 进 制 造 业 发 展 服 务 中 心 阜 新 1 2 3 0 0 0 摘 要 针 对 目 前 樱 桃 树 温 室 大 棚 控 制 技 术 本 文 通 过 P L C 实 现 对 樱 桃 树 温 室 大 棚 的 自 动 控 制 具 体 介 绍 了 系 统 的 硬 件 构 成 软 件 设 计 及 各 个 功 能 的 实 现 关 键 词 温 室 大 棚 P L C 控 制 中 图 分 类 号 TP273 文 献 标 识 码 B 文 章 编 号 7413 DesignoftheCherryTreeIntelligentGreenhouseBasedonPLC Z H A O G a n g F u x i n A d v a n c e d M a n u f a c t u r i n g D e v e l o p m e n t S e r v i c e C e n t e r F u x i n 1 2 3 0 0 0 Abstract Ai m i n g a t t h e c u rre n t c o n t ro l t e c h n o l o g y o f c h e rr y t re e g r e e n h o u s e t h i s p a p e r re a l i z e s t h e a u t o m a t i c c o n t r o l o f c h e rry t re e g re e n h o u s e b y P L C T h e h a rd w a re s t r u c t u re s o f t w a r e d e s i g n a n d t h e re a l i z a t i o n o f e a c h f u n c t i o n o f t h e s y s t e m a r e i n t ro d u c e d i n d e t a i l Keywords Gre e n h o u s e P L C C o n t ro l A p p l i c a ti o n 2 0 2 0 年 6 月 1 日 总 第 4 2 4 期 E x c h a n g e 6 3 办 公 自 动 化 杂 志 下 转 第37 页 图2 温 度 传 感 器 2 土壤湿度传感器 采 用 Y L 6 9 湿 度 传 感 器 从 传 感 器 的 A 0 引 脚 获 取 到 模 拟 量 更 加 精 确 土 壤 湿 度 越 大 获 取 的 模 拟 量 值 越 大 接 线 原 理 如 图 3 所 示 图3 土 壤 湿 度 传 感 器 接 线 图 3 光照强度传感器 采 用 N H Z D 1 0 光 照 强 度 传 感 器 工 作 温 度 为 4 0 8 0 工 作 电 压 为 D C 7 5 3 6 V 输 出 信 号 为 4 2 0 m A 环 电 流 量 程 可 以 达 到 0 2 0 0 0 0 L x 其 接 线 方 式 如 图 4 所 示 图4 光 照 强 度 传 感 器 接 线 图 4 控制单元 采 用 欧 姆 龙 H 系 列 P L C 作 为 核 心 控 制 单 位 主 要 包 括 C P U 模 块 I O 模 块 A D 模 块 温 控 模 块 和 电 源 模 块 组 成 5 喷淋系统 喷 淋 系 统 主 要 包 括 水 泵 水 管 网 电 磁 阀 门 电 磁 喷 头 组 成 水 管 网 沿 着 树 的 根 部 铺 设 每 颗 树 的 下 面 设 一 个 喷 头 通 过 P L C 的 I O 单 元 出 处 信 号 控 制 供 水 阀 门 和 喷 头 五 软件设计 下 位 机 软 件 采 用 欧 姆 龙 的 C X P r o g r a m m e r 编 程 软 件 采 用 模 块 化 编 程 思 想 程 序 分 为 主 程 序 A D 数 据 采 集 子 程 序 温 控 子 程 序 输 入 输 出 子 程 序 报 警 子 程 序 等 程 序 流 程 设 计 如 图 5 所 示 A D 数 据 采 集 子 程 序 是 下 位 机 软 件 的 核 心 部 分 如 图 6 所 示 图5 程 序 流 程 设 计 图 图6 数 据 采 集 子 程 序 总 第 4 2 4 期 2 0 2 0 年 6 月 1 日 A p p l i c a ti o n E x c h an g e 6 4 办 公 自 动 化 杂 志 参考文献 1 谢 菊 兰 大 力 推 进 校 史 文 化 融 入 高 校 思 政 课 教 学 J 江 西 教 育 2 0 1 9 1 0 A 3 4 3 5 2 刘 欣 荣 校 史 文 化 与 高 校 思 想 政 治 理 论 课 大 班 教 学 的 融 合 J 德 育 研 究 2 0 1 9 0 3 2 5 2 9 3 郝 宪 爱 李 冰 校 史 校 情 在 高 校 思 政 课 教 学 中 的 应 用 研 究 J 山 西 高 等 学 校 社 会 科 学 学 报 2 0 1 8 3 0 8 7 7 8 0 作者简介 张 静 1 9 8 6 女 汉 族 吉 林 长 春 讲 师 硕 士 研 究 生 校 史 研 究 吉 林 大 学 档 案 馆 校 史 编 研 科 副 科 长 宫 梦 莹 1 9 8 8 女 汉 族 吉 林 长 春 讲 师 大 学 本 科 学 生 党 建 与 思 政 教 育 吉 林 大 学 通 信 工 程 学 院 团 委 书 记 巴 特 1 9 8 2 男 蒙 古 族 吉 林 长 春 助 理 研 究 员 硕 士 研 究 生 校 史 馆 管 理 与 校 史 研 究 参考文献 1 张 浩 源 我 国 个 人 信 息 行 政 法 保 护 研 究 D 东 北 林 业 大 学 2 0 1 8 2 王 昕 我 国 个 人 数 据 保 护 立 法 问 题 初 探 D 山 东 大 学 2 0 1 8 3 刘 欣 个 人 信 息 的 行 政 法 保 护 D 长 春 理 工 大 学 2 0 1 2 4 边 缘 线 上 商 业 场 景 中 个 人 信 息 的 行 政 法 保 护 J 法 制 博 览 2 0 1 8 3 6 1 8 1 1 8 2 5 李 恩 泽 大 数 据 时 代 个 人 信 息 行 政 法 保 护 研 究 D 广 东 外 语 外 贸 大 学 2 0 1 8 6 刘 璐 论 个 人 信 息 的 行 政 法 保 护 D 江 西 师 范 大 学 2 0 1 6 7 林 婧 个 人 信 息 的 行 政 法 保 护 D 湖 南 师 范 大 学 2 0 0 8 作者简介 盛 丽 莉 1 9 9 6 年 5 月 女 汉 族 安 徽 芜 湖 安 徽 大 学 1 9 级 在 读 研 究 生 研 究 方 向 为 公 共 管 理 上 接 第64 页 六 结束语 经 过 反 复 的 实 验 调 试 系 统 完 成 了 控 制 要 求 实 现 了 对 樱 桃 树 温 室 大 棚 的 科 学 管 理 提 高 了 樱 桃 的 产 量 可 以 基 本 实 现 无 人 作 业 减 少 了 人 工 成 本 但 本 系 统 在 远 程 控 制 和 网 络 化 管 理 方 面 还 有 待 挖 掘 作者简介 赵 刚 男 1 9 7 4 年 生 高 级 工 程 师 研 究 方 向 为 无 线 传 感 器 网 络 嵌 入 式 系 统 上 接 第47 页 上 接 第42 页 2 0 2 0 年 6 月 1 日 S c i e n ti fi c Re s e a r c h E d u c a ti o n 总 第 4 2 4 期 4 针对 怕吃苦 缺乏坚强毅力和持之以恒的精神 的情况 教 师 在 教 学 过 程 中 要 求 学 生 每 天 阅 读 教 材 或 上 网 搜 集 相 关 的 学 习 资 料 整 理 知 识 点 并 每 天 检 查 点 评 考 虑 到 C 语 言 程 序 设 计 这 门 课 程 是 一 门 实 践 性 很 强 的 课 程 每 天 还 要 求 学 生 编 写 并 调 试 一 个 程 序 整 理 程 序 集 一 学 期 下 来 学 生 整 理 了 厚 厚 的 学 习 笔 记 和 1 0 0 多 个 小 程 序 的 程 序 集 这 些 成 果 是 学 生 自 己 通 过 一 点 一 滴 的 努 力 积 累 起 来 的 这 让 学 生 意 识 到 只 要 坚 持 自 己 也 能 做 到 原 先 根 本 不 可 想 象 的 事 情 为 学 生 树 立 了 自 信 心 激 发 了 学 生 勇 气 和 兴 趣 提 高 了 学 生 的 学 习 动 力 透 过 大 赛 看 教 学 通 过 大 赛 促 教 学 这 是 作 为 一 线 专 业 教 师 多 年 来 一 直 努 力 和 追 求 把 技 能 中 发 现 的 问 题 及 针 对 选 手 的 训 练 方 案 应 用 到 各 专 业 课 程 的 课 堂 教 学 实 施 过 程 中 让 技 能 大 赛 的 体 悟 与 成 果 惠 及 更 多 学 生 让 更 多 学 生 得 到 更 多 的 尊 重 与 实 惠 让 职 业 学 校 的 教 育 更 加 高 质 量 发 展 参考文献 1 杨 震 教 师 如 何 引 导 孩 子 走 出 厌 学 的 误 区 M 安 徽 师 范 大 学 出 版 社 2 0 1 3 年 9 月 第 1 版 2 斯 科 特 扬 程 冕 译 如 何 高 效 学 习 M 机 械 工 业 出 版 社 2 0 1 7 年 1 2 月 第 1 版 3 曲 欣 欣 职 业 技 能 大 赛 与 课 程 教 学 融 合 教 学 模 式 研 究 以 移 动 互 联 网 应 用 软 件 开 发 大 赛 为 例 J 智 库 时 代 2 0 1 9 年 第 5 0 期 4 刘 丽 芳 等 高 职 院 校 技 能 大 赛 与 教 学 模 式 改 革 深 度 融 合 的 研 究 与 实 践 以 电 气 自 动 化 技 术 专 业 为 例 J 教 育 现 代 化 2 0 1 9 年 第 7 3 期 作者简介 张 红 荣 女 1 9 7 6 年 9 月 出 生 吉 林 蛟 河 人 高 级 讲 师 工 程 硕 士 研 究 方 向 为 计 算 机 课 程 教 学 指 导 学 生 和 个 人 参 加 江 苏 省 职 业 学 校 技 能 大 赛 连 续 三 年 获 得 金 牌 张 峰 男 1 9 7 5 年 1 1 月 出 生 江 苏 宿 迁 人 副 教 授 工 程 硕 士 研 究 方 向 职 业 教 育 教 学 管 理 3 7