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【摘 要】随着人们生活水平提高,温室的建设越来越多,PLC温室控制系统应用越来越广泛,本文主要阐述S7-200PLC温室控制系统的设计过程,希望能够给从事PLC温室系统设计人员和广大PLC爱好者以借鉴.
【关 键 词】控制系统；PLC；温室
农业从古至今一直是我国经济基础,在国家发展中占有重要的地位.随着人们生活水平的提高,人们对农作物的生命期、品种都有了更高的要求,如四季能吃到绿色菜以及买到想要品种的鲜花.因此温室现在越建越多,建温室的重要保证参数就是植物的生长要素,即光、温度、湿度和CO2,本论文就是论述如何用PLC技术对温室进行控制.
一、确定控制系统方案
(一)控制对象
1.温度
植物生长的温度是在一个范围内,虽然最适宜温度植物长得很快,但是往往因为消耗有机物太多,会出现长的细长现象.控制系统的控制温度范围要略低于植物最适宜温度.
2.湿度
空气的湿度太大会造成之无病虫害,但是要保证空气湿度低的同时要有充足的水分由土壤供给植物.
3.光照
植物生长需要光照,这样才能进行光合作用,不同植物的光补偿点不同,因此事宜温度范围也不同,同时人们可以控制光照时间和强度来控制植物的生长速度.
4.CO2
植物生长需要光合作用,光合作用需要的一个物质是CO2,植物的光合作用随着CO2的浓度增大而增强,但是浓度过高反而会抑制植物光合作用,因此二氧化碳浓度的控制范围要与农作物相适应.
(二)PLC控制系统
PLC是可编程逻辑控制器,它可以通过编程方式完成传统的继电器-接触器的逻辑控制,PLC的控制系统性能稳定,价格便宜,开发容易,性价比高,缺点就是人机交流困难.
(三)控制系统的方案确定
本控制系统方案为各参数的自动控制,当传感器检测的温湿度、光照以及CO2超过范围时,PLC控制系统会发出指令,控制执行机构如天窗的电动机等动作,使温室参数达到用户要求.
二、控制系统软硬件设计
控制要求随时检测控制对象温湿度、CO2浓度和光照参数,并保证参数在控制范围内.控制系统设计流程如图1所示.
硬件设计1.根据控制系统输入输出的点数,对PLC型号进行选择
（1）PLC开关量点数确定
（2）根据PLC开关量点数确定PLC型号
由上表可得输出点13个,输入点14个,考虑到应有输入输出端子的余量,选择S7-200cpu226型,其有24/16个I/O口.
2.模拟量模块的选型
对于温湿度、CO2和光强传感器都输出模拟信号,需要PLC扩展模拟量模块.温湿度传感器分别要在温室的上下南北四处检测,因此输入10路模拟量信号,因此选择EM235模块3个（此模块4AI/1AO）.
3.温湿度、光照以及CO2检测元件选型
选择HMD40温度传感器,Poi88-c光强传感器,TGS4160型CO2传感器以及A1203型湿度传感器.
4.进行电路设计
控制电路简图如图2所示,主电路同传统继电器-接触器电路.
软件设计以光照的控制为例,比较光照传感器的值,如果超过上限,则打开遮光帘,如果在范围内,则遮光装备动作不变,低于下限值收起遮光装备并且打开光照灯.
最后,要进行整机调试.调试时先启动控制电路,断开主电路,等确定程序和控制电路无误后,在进行整机调试.