基于PLC的櫻桃樹智能溫室大棚設(shè)計.pdf

辦 公 自 動 化 雜 志 一 引言 目 前 我 國 信 息 技 術(shù) 在 各 個 領(lǐng) 域 已 經(jīng) 被 廣 泛 應(yīng) 用 并 且 在 一 些 領(lǐng) 域 已 經(jīng) 取 得 了 巨 大 進(jìn) 步 但 是 信 息 技 術(shù) 在 農(nóng) 業(yè) 領(lǐng) 域 應(yīng) 用 上 還 相 對 落 后 未 來 發(fā) 展 空 間 巨 大 本 文 基 于 櫻 桃 樹 的 生 長 環(huán) 境 設(shè) 計 了 一 套 溫 室 自 動 控 制 系 統(tǒng) 提 高 了 櫻 桃 的 產(chǎn) 量 降 低 了 人 工 成 本 實(shí) 現(xiàn) 了 無 人 作 業(yè) 二 櫻桃樹的生長環(huán)境 櫻 桃 樹 生 長 期 的 最 佳 溫 度 是 7 1 2 花 期 的 最 佳 溫 度 是 1 5 左 右 果 實(shí) 成 熟 期 的 最 佳 溫 度 為 2 0 2 5 冬 季 最 低 溫 度 不 能 低 于 1 0 由 于 櫻 桃 樹 根 部 需 氧 濃 度 較 高 對 氧 氣 特 別 敏 感 因 此 對 土 壤 含 水 率 也 特 別 敏 感 土 壤 濕 度 過 高 會 造 成 根 部 腐 爛 濕 度 過 低 會 抑 制 樹 的 生 長 導(dǎo) 致 樹 早 衰 果 實(shí) 產(chǎn) 量 低 和 品 質(zhì) 差 土 壤 中 保 持 6 0 的 含 水 率 為 最 佳 狀 態(tài) 櫻 桃 樹 喜 光 光 照 充 足 則 櫻 桃 樹 健 壯 壽 命 長 三 系統(tǒng)控制原理 櫻 桃 樹 有 自 己 適 宜 的 生 長 環(huán) 境 不 同 的 時 期 對 環(huán) 境 的 要 求 也 不 同 系 統(tǒng) 通 過 傳 感 器 時 時 檢 測 櫻 桃 大 棚 內(nèi) 的 濕 度 溫 度 光 照 強(qiáng) 度 等 環(huán) 境 信 息 把 采 集 到 的 數(shù) 據(jù) 信 息 通 過 P L C 內(nèi) 部 計 算 并 與 標(biāo) 準(zhǔn) 范 圍 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 比 對 當(dāng) 環(huán) 境 信 息 不 在 標(biāo) 準(zhǔn) 范 圍 時 P L C 發(fā) 出 相 應(yīng) 的 指 令 驅(qū) 動 相 對 應(yīng) 的 閥 門 或 電 機(jī) 改 變 大 棚 內(nèi) 的 環(huán) 境 使 其 符 合 要 求 系 統(tǒng) 上 位 機(jī) 采 用 觸 摸 屏 可 以 時 時 把 監(jiān) 測 的 數(shù) 據(jù) 顯 示 在 屏 幕 上 并 有 報 警 提 示 通 過 觸 摸 屏 可 以 人 為 設(shè) 定 溫 度 濕 度 光 照 強(qiáng) 度 等 標(biāo) 準(zhǔn) 范 圍 也 可 以 對 P L C 發(fā) 出 指 令 系 統(tǒng) 原 理 如 圖 1 所 示 圖1 系 統(tǒng) 原 理 圖 四 系統(tǒng)硬件設(shè)計 1 大棚內(nèi)溫度傳感器 本 系 統(tǒng) 采 用 的 是 P t 1 0 0 溫 度 傳 感 器 是 一 種 以 鉑 P t 作 成 的 電 阻 式 溫 度 傳 感 器 屬 于 正 電 阻 系 數(shù) 其 電 阻 和 溫 度 變 化 有 關(guān) 溫 度 的 采 集 范 圍 可 以 在 2 0 0 8 5 0 電 阻 和 溫 度 變 化 的 關(guān) 系 式 如 下 R R o 1 T 其 中 0 0 0 3 9 2 是 鉑 電 阻 的 溫 度 系 數(shù) R o 為 在 0 的 鉑 電 阻 的 阻 值 1 0 0 T 為 攝 氏 溫 度 溫 度 傳 感 器 實(shí) 物 如 圖 2 所 示 基于PLC的櫻桃樹智能溫室大棚設(shè)計 趙 剛 阜 新 市 先 進(jìn) 制 造 業(yè) 發(fā) 展 服 務(wù) 中 心 阜 新 1 2 3 0 0 0 摘 要 針 對 目 前 櫻 桃 樹 溫 室 大 棚 控 制 技 術(shù) 本 文 通 過 P L C 實(shí) 現(xiàn) 對 櫻 桃 樹 溫 室 大 棚 的 自 動 控 制 具 體 介 紹 了 系 統(tǒng) 的 硬 件 構(gòu) 成 軟 件 設(shè) 計 及 各 個 功 能 的 實(shí) 現(xiàn) 關(guān) 鍵 詞 溫 室 大 棚 P L C 控 制 中 圖 分 類 號 TP273 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 B 文 章 編 號 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 總 第 4 2 4 期 E x c h a n g e 6 3 辦 公 自 動 化 雜 志 下 轉(zhuǎn) 第37 頁 圖2 溫 度 傳 感 器 2 土壤濕度傳感器 采 用 Y L 6 9 濕 度 傳 感 器 從 傳 感 器 的 A 0 引 腳 獲 取 到 模 擬 量 更 加 精 確 土 壤 濕 度 越 大 獲 取 的 模 擬 量 值 越 大 接 線 原 理 如 圖 3 所 示 圖3 土 壤 濕 度 傳 感 器 接 線 圖 3 光照強(qiáng)度傳感器 采 用 N H Z D 1 0 光 照 強(qiáng) 度 傳 感 器 工 作 溫 度 為 4 0 8 0 工 作 電 壓 為 D C 7 5 3 6 V 輸 出 信 號 為 4 2 0 m A 環(huán) 電 流 量 程 可 以 達(dá) 到 0 2 0 0 0 0 L x 其 接 線 方 式 如 圖 4 所 示 圖4 光 照 強(qiáng) 度 傳 感 器 接 線 圖 4 控制單元 采 用 歐 姆 龍 H 系 列 P L C 作 為 核 心 控 制 單 位 主 要 包 括 C P U 模 塊 I O 模 塊 A D 模 塊 溫 控 模 塊 和 電 源 模 塊 組 成 5 噴淋系統(tǒng) 噴 淋 系 統(tǒng) 主 要 包 括 水 泵 水 管 網(wǎng) 電 磁 閥 門 電 磁 噴 頭 組 成 水 管 網(wǎng) 沿 著 樹 的 根 部 鋪 設(shè) 每 顆 樹 的 下 面 設(shè) 一 個 噴 頭 通 過 P L C 的 I O 單 元 出 處 信 號 控 制 供 水 閥 門 和 噴 頭 五 軟件設(shè)計 下 位 機(jī) 軟 件 采 用 歐 姆 龍 的 C X P r o g r a m m e r 編 程 軟 件 采 用 模 塊 化 編 程 思 想 程 序 分 為 主 程 序 A D 數(shù) 據(jù) 采 集 子 程 序 溫 控 子 程 序 輸 入 輸 出 子 程 序 報 警 子 程 序 等 程 序 流 程 設(shè) 計 如 圖 5 所 示 A D 數(shù) 據(jù) 采 集 子 程 序 是 下 位 機(jī) 軟 件 的 核 心 部 分 如 圖 6 所 示 圖5 程 序 流 程 設(shè) 計 圖 圖6 數(shù) 據(jù) 采 集 子 程 序 總 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 辦 公 自 動 化 雜 志 參考文獻(xiàn) 1 謝 菊 蘭 大 力 推 進(jìn) 校 史 文 化 融 入 高 校 思 政 課 教 學(xué) J 江 西 教 育 2 0 1 9 1 0 A 3 4 3 5 2 劉 欣 榮 校 史 文 化 與 高 校 思 想 政 治 理 論 課 大 班 教 學(xué) 的 融 合 J 德 育 研 究 2 0 1 9 0 3 2 5 2 9 3 郝 憲 愛 李 冰 校 史 校 情 在 高 校 思 政 課 教 學(xué) 中 的 應(yīng) 用 研 究 J 山 西 高 等 學(xué) 校 社 會 科 學(xué) 學(xué) 報 2 0 1 8 3 0 8 7 7 8 0 作者簡介 張 靜 1 9 8 6 女 漢 族 吉 林 長 春 講 師 碩 士 研 究 生 校 史 研 究 吉 林 大 學(xué) 檔 案 館 校 史 編 研 科 副 科 長 宮 夢 瑩 1 9 8 8 女 漢 族 吉 林 長 春 講 師 大 學(xué) 本 科 學(xué) 生 黨 建 與 思 政 教 育 吉 林 大 學(xué) 通 信 工 程 學(xué) 院 團(tuán) 委 書 記 巴 特 1 9 8 2 男 蒙 古 族 吉 林 長 春 助 理 研 究 員 碩 士 研 究 生 校 史 館 管 理 與 校 史 研 究 參考文獻(xiàn) 1 張 浩 源 我 國 個 人 信 息 行 政 法 保 護(hù) 研 究 D 東 北 林 業(yè) 大 學(xué) 2 0 1 8 2 王 昕 我 國 個 人 數(shù) 據(jù) 保 護(hù) 立 法 問 題 初 探 D 山 東 大 學(xué) 2 0 1 8 3 劉 欣 個 人 信 息 的 行 政 法 保 護(hù) D 長 春 理 工 大 學(xué) 2 0 1 2 4 邊 緣 線 上 商 業(yè) 場 景 中 個 人 信 息 的 行 政 法 保 護(hù) J 法 制 博 覽 2 0 1 8 3 6 1 8 1 1 8 2 5 李 恩 澤 大 數(shù) 據(jù) 時 代 個 人 信 息 行 政 法 保 護(hù) 研 究 D 廣 東 外 語 外 貿(mào) 大 學(xué) 2 0 1 8 6 劉 璐 論 個 人 信 息 的 行 政 法 保 護(hù) D 江 西 師 范 大 學(xué) 2 0 1 6 7 林 婧 個 人 信 息 的 行 政 法 保 護(hù) D 湖 南 師 范 大 學(xué) 2 0 0 8 作者簡介 盛 麗 莉 1 9 9 6 年 5 月 女 漢 族 安 徽 蕪 湖 安 徽 大 學(xué) 1 9 級 在 讀 研 究 生 研 究 方 向 為 公 共 管 理 上 接 第64 頁 六 結(jié)束語 經(jīng) 過 反 復(fù) 的 實(shí) 驗(yàn) 調(diào) 試 系 統(tǒng) 完 成 了 控 制 要 求 實(shí) 現(xiàn) 了 對 櫻 桃 樹 溫 室 大 棚 的 科 學(xué) 管 理 提 高 了 櫻 桃 的 產(chǎn) 量 可 以 基 本 實(shí) 現(xiàn) 無 人 作 業(yè) 減 少 了 人 工 成 本 但 本 系 統(tǒng) 在 遠(yuǎn) 程 控 制 和 網(wǎng) 絡(luò) 化 管 理 方 面 還 有 待 挖 掘 作者簡介 趙 剛 男 1 9 7 4 年 生 高 級 工 程 師 研 究 方 向 為 無 線 傳 感 器 網(wǎng) 絡(luò) 嵌 入 式 系 統(tǒng) 上 接 第47 頁 上 接 第42 頁 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 總 第 4 2 4 期 4 針對 怕吃苦 缺乏堅強(qiáng)毅力和持之以恒的精神 的情況 教 師 在 教 學(xué) 過 程 中 要 求 學(xué) 生 每 天 閱 讀 教 材 或 上 網(wǎng) 搜 集 相 關(guān) 的 學(xué) 習(xí) 資 料 整 理 知 識 點(diǎn) 并 每 天 檢 查 點(diǎn) 評 考 慮 到 C 語 言 程 序 設(shè) 計 這 門 課 程 是 一 門 實(shí) 踐 性 很 強(qiáng) 的 課 程 每 天 還 要 求 學(xué) 生 編 寫 并 調(diào) 試 一 個 程 序 整 理 程 序 集 一 學(xué) 期 下 來 學(xué) 生 整 理 了 厚 厚 的 學(xué) 習(xí) 筆 記 和 1 0 0 多 個 小 程 序 的 程 序 集 這 些 成 果 是 學(xué) 生 自 己 通 過 一 點(diǎn) 一 滴 的 努 力 積 累 起 來 的 這 讓 學(xué) 生 意 識 到 只 要 堅 持 自 己 也 能 做 到 原 先 根 本 不 可 想 象 的 事 情 為 學(xué) 生 樹 立 了 自 信 心 激 發(fā) 了 學(xué) 生 勇 氣 和 興 趣 提 高 了 學(xué) 生 的 學(xué) 習(xí) 動 力 透 過 大 賽 看 教 學(xué) 通 過 大 賽 促 教 學(xué) 這 是 作 為 一 線 專 業(yè) 教 師 多 年 來 一 直 努 力 和 追 求 把 技 能 中 發(fā) 現(xiàn) 的 問 題 及 針 對 選 手 的 訓(xùn) 練 方 案 應(yīng) 用 到 各 專 業(yè) 課 程 的 課 堂 教 學(xué) 實(shí) 施 過 程 中 讓 技 能 大 賽 的 體 悟 與 成 果 惠 及 更 多 學(xué) 生 讓 更 多 學(xué) 生 得 到 更 多 的 尊 重 與 實(shí) 惠 讓 職 業(yè) 學(xué) 校 的 教 育 更 加 高 質(zhì) 量 發(fā) 展 參考文獻(xiàn) 1 楊 震 教 師 如 何 引 導(dǎo) 孩 子 走 出 厭 學(xué) 的 誤 區(qū) M 安 徽 師 范 大 學(xué) 出 版 社 2 0 1 3 年 9 月 第 1 版 2 斯 科 特 揚(yáng) 程 冕 譯 如 何 高 效 學(xué) 習(xí) M 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 2 0 1 7 年 1 2 月 第 1 版 3 曲 欣 欣 職 業(yè) 技 能 大 賽 與 課 程 教 學(xué) 融 合 教 學(xué) 模 式 研 究 以 移 動 互 聯(lián) 網(wǎng) 應(yīng) 用 軟 件 開 發(fā) 大 賽 為 例 J 智 庫 時 代 2 0 1 9 年 第 5 0 期 4 劉 麗 芳 等 高 職 院 校 技 能 大 賽 與 教 學(xué) 模 式 改 革 深 度 融 合 的 研 究 與 實(shí) 踐 以 電 氣 自 動 化 技 術(shù) 專 業(yè) 為 例 J 教 育 現(xiàn) 代 化 2 0 1 9 年 第 7 3 期 作者簡介 張 紅 榮 女 1 9 7 6 年 9 月 出 生 吉 林 蛟 河 人 高 級 講 師 工 程 碩 士 研 究 方 向 為 計 算 機(jī) 課 程 教 學(xué) 指 導(dǎo) 學(xué) 生 和 個 人 參 加 江 蘇 省 職 業(yè) 學(xué) 校 技 能 大 賽 連 續(xù) 三 年 獲 得 金 牌 張 峰 男 1 9 7 5 年 1 1 月 出 生 江 蘇 宿 遷 人 副 教 授 工 程 碩 士 研 究 方 向 職 業(yè) 教 育 教 學(xué) 管 理 3 7