大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　大棚溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　1.1 課題概述</b></p><p>　　1.1.1 課題簡(jiǎn)介</p><p>　　溫室又稱暖房，是用來栽培植物的設(shè)施。溫室的作用是用來改變植物的生長(zhǎng)環(huán)境 ,避免外界四季變化和惡劣氣候?qū)ψ魑锷L(zhǎng)的不利影響，為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的條件。</p>&

2、lt;p>　　溫室環(huán)境指的是作物在地面上的生長(zhǎng)空間 ,它是由光照、溫度、濕度、二氧化碳濃度等因素構(gòu)成的。溫室控制主要是通過控制溫室內(nèi)的溫度、濕度、通風(fēng)與光照，使得它可以在冬季或其他不適宜植物露地生長(zhǎng)的季節(jié)栽培植物，從而達(dá)到對(duì)農(nóng)作物調(diào)節(jié)產(chǎn)期、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、防治病蟲害及提高產(chǎn)量的目的。現(xiàn)代化溫室中具有控制溫濕度、光照等條件的設(shè)備，并采用電腦進(jìn)行自動(dòng)控制，以此創(chuàng)造植物生長(zhǎng)所需的最佳環(huán)境條件。</p><p>　　

3、1.1.2 研究目的及意義</p><p>　　我國(guó)的設(shè)施園藝絕大部分用于蔬菜生產(chǎn)。80年代以來，溫室、大棚蔬菜的種植面積連年增加。目前的栽培設(shè)施中，有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的裝配式鋼管塑料大棚和玻璃溫室僅占設(shè)施栽培面積的少部分，大多數(shù)的農(nóng)村仍然采用自行建造的簡(jiǎn)單低廉的竹木大小棚，只能起到一定的保溫作用，根本談不上對(duì)溫光水氣養(yǎng)分等環(huán)境條件的調(diào)控，抗自然環(huán)境的能力極差。即使那些數(shù)量不多的裝配式塑料大棚和玻璃溫室也缺乏配套的調(diào)控設(shè)

4、備和儀器，僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)和單因子定性調(diào)控，所以，我國(guó)設(shè)施栽培的智能化程度非常低。除此之外，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)目前還存在著諸如土地利用率低、盲目引進(jìn)溫室、設(shè)施結(jié)構(gòu)不合理、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用高、管理技術(shù)水平低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低及單位面積產(chǎn)量低等諸多問題。</p><p>　　中國(guó)農(nóng)業(yè)想要發(fā)展，就必須走現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)這條道路。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)的研究和應(yīng)用技術(shù)越來越受到重視，特別是溫室大棚已經(jīng)成為高效農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組

5、成部分?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)就是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。在實(shí)際的農(nóng)業(yè)種植中，溫室環(huán)境與生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、能量交換等有著密切的關(guān)系。作為實(shí)現(xiàn)溫室生產(chǎn)管理自動(dòng)化、科學(xué)化的基本保證，環(huán)境測(cè)控可通過對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，并結(jié)合作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，從而控制環(huán)境條件，使作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。實(shí)際上生產(chǎn)生活中，以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。</p><p>

6、　　目前，雖然國(guó)外的溫室設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)，但是價(jià)格非常昂貴，缺乏與我國(guó)氣候特點(diǎn)相適應(yīng)的測(cè)控軟件。而當(dāng)今國(guó)內(nèi)大多數(shù)對(duì)大棚溫度、濕度、二氧化碳含量的檢測(cè)與控制都采用人工管理，這樣不可避免的有測(cè)控精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大及由于測(cè)控不及時(shí)等弊端，容易造成不可彌補(bǔ)的損失，結(jié)果不但大大增加了成本，浪費(fèi)了人力資源，而且很難達(dá)到預(yù)期的效果。因此，為了實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化并提高農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須大力發(fā)

7、展農(nóng)業(yè)設(shè)施與相應(yīng)的農(nóng)業(yè)工程，科學(xué)合理地調(diào)節(jié)大棚內(nèi)溫度、濕度以及二氧化碳的含量，使大棚內(nèi)形成有利于蔬菜、水果生長(zhǎng)的環(huán)境。</p><p>　　現(xiàn)階段隨著蔬菜大棚的迅速增多，人們對(duì)其性能要求也越來越高，特別是為了提高生產(chǎn)效率，對(duì)大棚的自動(dòng)化程度要求也越來越高。隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)將向著地域化、節(jié)能化、專業(yè)化發(fā)展，向著高科技、自動(dòng)化、機(jī)械化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化的工廠型農(nóng)業(yè)發(fā)展，為社會(huì)提供更加豐富的無污染

8、、安全、優(yōu)質(zhì)的綠色健康食品。所以，進(jìn)行溫室大棚溫度PLC 控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題通過對(duì)PLC可編程控制器、組態(tài)軟件、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與研究，完成了利用西門子PLC與PC機(jī)構(gòu)組成溫室大棚溫度監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)現(xiàn)代溫室技術(shù)起步較晚，

9、80年代以來，政府大力發(fā)展以塑料大棚、節(jié)能日光溫室為主的設(shè)施農(nóng)業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和緩和了蔬菜季節(jié)性短缺矛盾。其中能充分利用太陽光熱資源、節(jié)約燃煤、減少環(huán)境污染的日光溫室為我國(guó)所特有。1997年我國(guó)日光溫室面積已超過近16.7萬公頃。由農(nóng)業(yè)部聯(lián)合有關(guān)部門試驗(yàn)推廣的新一代節(jié)能型日光溫室,每年每畝可節(jié)約燃煤約20噸。隨后，以單層薄膜或雙層沖氣薄膜、PC板、玻璃為覆蓋材料的大型現(xiàn)代化連棟溫室，以其土地利用率高、環(huán)境控制自動(dòng)化程度高和便于機(jī)

10、械化操作等優(yōu)點(diǎn)，自1995年以來，便呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展之勢(shì)，目前全國(guó)共有大型溫室面積200 公頃，其中自日本、荷蘭、以色列、美國(guó)等國(guó)家引進(jìn)的溫室面積達(dá)140公頃。最初，我國(guó)的現(xiàn)代溫室技術(shù)主要從國(guó)外引進(jìn)，然而近幾年從國(guó)外引進(jìn)的溫室大部分經(jīng)營(yíng)虧損，目前已處于停產(chǎn)狀態(tài)或僅僅利用其玻璃的外殼。隨著溫室面積的不斷增加，溫室建造的國(guó)產(chǎn)化問題越來越引起人們的重視。目前，現(xiàn)代化大型溫室的骨架和覆蓋材料國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)基本不成問題，但其內(nèi)部的配套設(shè)施和計(jì)算機(jī)管理

11、系統(tǒng)等現(xiàn)代化管理方法與先進(jìn)國(guó)家相比還有較大的差距，是今后要著力解決的問題。在溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控中</p><p>　　近年來我國(guó)的溫室控制取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，首先在溫室群控制方面，進(jìn)行了初步的探索和理論研究，其次在溫室控制中引入了人工智能和先進(jìn)的控制算法，如專家系統(tǒng)、遺傳算法、模糊控制等理論和控制策略。當(dāng)前溫室控制系統(tǒng)研究熱點(diǎn)己由簡(jiǎn)單的DDC(直接數(shù)字控制)發(fā)展到分布式控制系統(tǒng)，如DCS(分布式控制)、FCS(柔性控

12、制)等網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)。目前，在相關(guān)行業(yè)己經(jīng)有網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量和控制方面的研究，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)取代傳統(tǒng)孤立的、信息閉塞的系統(tǒng)，甚至跨越以太網(wǎng)或Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)施遠(yuǎn)程控制。雖然國(guó)內(nèi)溫室規(guī)模有限，還沒有形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，另外構(gòu)建的費(fèi)用也較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，溫室監(jiān)控系統(tǒng)分布式和網(wǎng)絡(luò)化將是一種必然的趨勢(shì)。</p><p>　　現(xiàn)代溫室中常見的能自動(dòng)控制的調(diào)控機(jī)構(gòu)有：頂部通風(fēng)窗、側(cè)面通風(fēng)窗、外遮陽簾幕

13、、內(nèi)遮陽簾幕、軸流通風(fēng)機(jī)、降溫濕簾、人工補(bǔ)光燈、二氧化碳施肥器、加熱設(shè)備、噴霧系統(tǒng)及熏蒸設(shè)備?？刂破骶C合調(diào)節(jié)各個(gè)機(jī)構(gòu)，使系統(tǒng)在運(yùn)行中節(jié)約能源的同時(shí)保證室內(nèi)氣候滿足植物生長(zhǎng)需求。使用的控制器可以有很多選擇，如單片機(jī)、工控機(jī)、PLC、通用PC機(jī)等。</p><p>　　1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　西方發(fā)達(dá)國(guó)家在現(xiàn)代溫室測(cè)控技術(shù)上起步比較早。1949年，借助于工程技術(shù)的發(fā)展，美

14、國(guó)建成了第一個(gè)植物人工氣候室，開展了植物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性和抗御能力的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。20世紀(jì)60年代，生產(chǎn)型的高級(jí)溫室開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠，70年代后荷蘭、日本、美國(guó)、英國(guó)、以色列等國(guó)家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動(dòng)控制和管理技術(shù)不斷得以提高，在世界各地都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

15、特別是二十世紀(jì)70年代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，更使溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。80年代，隨著微型計(jì)算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價(jià)格大幅度下降，以及對(duì)溫室控制要求的提高，以微機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并邁入了網(wǎng)絡(luò)化、智能化階段。</p><p>　　目前，國(guó)外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)。溫室內(nèi)的各環(huán)境因子大多由計(jì)算機(jī)集中控制，檢測(cè)

16、傳感器也較為齊全，如溫室內(nèi)外的溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、營(yíng)養(yǎng)液濃度等，由傳感器的檢測(cè)基本上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制，如無級(jí)調(diào)節(jié)的天窗通風(fēng)系統(tǒng)，濕簾與風(fēng)扇配套的降溫系統(tǒng)，由熱水鍋爐或熱風(fēng)機(jī)組成的加溫系統(tǒng)，可定時(shí)噴灌或滴灌的灌溉系統(tǒng)，二氧化碳施肥系統(tǒng)，以及適用于溫室作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械等。計(jì)算機(jī)對(duì)這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡(jiǎn)單的、獨(dú)立的、靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專家系統(tǒng)上的人工智能控制，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)

17、自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。</p><p><b>　　1.3 研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　可編程控制器(PLC)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。其性能優(yōu)越，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱(PLC、工業(yè)機(jī)器人、CAD/CAM)之一。PLC的應(yīng)用已成為一個(gè)世界潮流，在不久

18、的將來PLC技術(shù)在我國(guó)將得到更全面的推廣和應(yīng)用。</p><p>　　本論文研究的是PLC技術(shù)在溫室控制系統(tǒng)上的應(yīng)用。從整體上分析和研究了控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立、控制算法的選擇和參數(shù)的整定，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)等。</p><p>　　本次研究?jī)?nèi)容為溫室大棚溫度PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。溫室大棚的作用是改變植物的生長(zhǎng)因子，從而避免四季的氣候變化和惡劣氣候?qū)χ参锷?/p>

19、長(zhǎng)的不良影響，為植物提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。在植物的生長(zhǎng)過程中，溫室中的溫度，光照，濕度，CO2濃度，土壤酸堿度等環(huán)境參數(shù)對(duì)植物的生長(zhǎng)起著重要作用。本次研究采用可編程控制器PLC作為控制核心。通過傳感器檢測(cè)溫室中的環(huán)境參數(shù)，經(jīng)變送轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（4～20mA）后送入S7-200的模擬量輸入模塊EM235，PLC通過分析處理，輸出開關(guān)量，通過驅(qū)動(dòng)電路控制通風(fēng)扇、遮陽簾、風(fēng)機(jī)等多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。</p><p>&l

20、t;b>　　第二章 PLC概述</b></p><p><b>　　2.1 PLC簡(jiǎn)介</b></p><p>　　2.1.1 PLC的產(chǎn)生和應(yīng)用</p><p>　　1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司成功研制世界第一臺(tái)可編程序控制器PDP-14，并在GM公司的汽車自動(dòng)裝配線上首次使用并獲得成功。1971年日本從美國(guó)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，很快

21、研制出第一臺(tái)可編程序控制器DSC-18。1973年西歐國(guó)家也研制出他們的第一臺(tái)可編程控制器。我國(guó)從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)推廣應(yīng)用。進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是PLC采用通訊微處理器之后，這種控制器功能得到更進(jìn)一步增強(qiáng)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以16位和少數(shù)32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PLC，使PLC的功能更加強(qiáng)大—工作速度快，體積減小，可靠性提高，成本下

22、降，編程和故障檢測(cè)更為靈活，方便。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。</p><p>　　2.1.2 PLC的組成和工作原理</p><p><b>　　一、PLC的組成</b></p><p>　　PLC從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結(jié)構(gòu)上

23、基本上相同。整體式PLC一般由CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存和電源等組成。模塊式PLC一般由CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存模塊、電源模塊、底板或機(jī)架等組成。無論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式的開放結(jié)構(gòu)，其I/O能力可根據(jù)用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。 </p><p><b>　　1、CPU</b></p><p>　　CPU是PLC的核心，主要由運(yùn)算器、控制器、寄

24、存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的地址總線、數(shù)據(jù)總線及控制總線構(gòu)成，此外CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。CPU主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元,在很大程度上決定了PLC的整體性能。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決

25、定著PLC的工作速度，I/O數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 </p><p><b>　　I/O模塊</b></p><p>　　輸入模塊和輸出模塊通常稱為I/O模塊或I/O單元。PLC的對(duì)外功能主要是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系來實(shí)現(xiàn)的。輸入模塊和輸出模塊是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著PLC與外部設(shè)備之間傳遞信息的作用。I/O模塊集成

26、了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（Digital Input，DI），開關(guān)量輸出（Digital Output，DO），模擬量輸入（Analog Input，AI），模擬量輸出（Analog Output，AO）等模塊。</p><p>　　開關(guān)量模塊按電壓水平分有220VAC、110VA

27、C、24VDC等規(guī)格；按隔離方式分有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出等類型。模擬量模塊按信號(hào)類型分有電流型（4-20mA、0-20mA）、電壓型（0-10V、0-5V、-10-10V）等規(guī)格；按精度分有12位，14位，16位等規(guī)格。</p><p><b>　　存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。系統(tǒng)

28、程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序、監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為3～5年。</p><p><b>　　編程器</b></p><p>

29、;　　編程器的作用是用來供用戶進(jìn)行程序的輸入、編輯、調(diào)試和監(jiān)視的。編程器一般分為簡(jiǎn)易型和智能型兩類。簡(jiǎn)易型只能聯(lián)機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言助記符后才能送入。而智能型編程器（又稱圖形編程器），不但可以連機(jī)編程，而且還可以脫機(jī)編程。操作方便且功能強(qiáng)大。</p><p><b>　　4、電源</b></p><p>　　PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提

30、供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。</p><p>　　圖2-1 PLC基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　二、可編程控制器的工作原理</p><p>　　PLC的工作方式是循環(huán)掃描的方式。每一次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。 CPU 從第一條指令開始，

31、按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。 PLC 就是這樣周而復(fù)始地重復(fù)上述循環(huán)掃描的。</p><p>　　PLC工作的全過程可用圖2-2所示的運(yùn)行框圖來表示。</p><p>　　圖 2-2 可編程控制器運(yùn)行框圖</p><p>　　2.1.3 PLC的分類及特點(diǎn)</p><p>　　PLC分類方法有

32、多種，按規(guī)模（即I/O點(diǎn)數(shù)）可分為大、中、小型，按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式。在實(shí)際應(yīng)用中通常都按I/O點(diǎn)數(shù)來分類。I/O點(diǎn)數(shù)表明PLC的I/O端子數(shù)。一般來說，點(diǎn)數(shù)多的PLC功能較強(qiáng)。</p><p><b>　　一、小型PLC</b></p><p>　　小型PLC 的I/O 點(diǎn)數(shù)一般在256 點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外

33、，還可以連接模擬量I/O 以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)、運(yùn)算數(shù)據(jù)處理和傳送通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。</p><p><b>　　二、中型PLC</b></p><p>　　中型PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其I/O 點(diǎn)數(shù)一般在256～1024 點(diǎn)之間，I/O 的處理方式除了采用一般PLC 通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式即在掃

34、描用戶程序的過程中直接讀輸入刷新輸出，它能聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。</p><p><b>　　三、大型PLC</b></p><p>　　一般I/O 點(diǎn)數(shù)在1024 點(diǎn)以上的稱為大型PLC，大型PLC 的軟硬件功能極強(qiáng)，具有極強(qiáng)的自診斷功能、通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)

35、管理自動(dòng)化。</p><p>　　2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則及步驟</p><p>　　理解PLC的基本工作原理和指令系統(tǒng)后，就可以把PLC應(yīng)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目中。無論是用PLC組成集散控制系統(tǒng)，還是獨(dú)立控制系統(tǒng)，PLC控制部分的設(shè)計(jì)都可以參考如下所述的基本原則及步驟。</p><p>　　2.2.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則</p>&

36、lt;p>　　任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程)的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)原則往往會(huì)涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為4點(diǎn)。</p><p>　　一、最大限度地滿足控制要求 </p><p>　　充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求，是設(shè)計(jì)中最重要的一條原則。設(shè)計(jì)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，收

37、集資料。同時(shí)要注意和現(xiàn)場(chǎng)工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，共同解決重點(diǎn)問題和疑難問題。</p><p>　　二、保證系統(tǒng)的安全可靠 </p><p>　　保證PLC控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。</p><p>　　三、力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便 </p><p>　　在滿足控制要求的前提下，一方

38、面要注意不斷地?cái)U(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。不宜盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。</p><p>　　四、適應(yīng)發(fā)展的需要 </p><p>　　適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要，在選擇PLC的型號(hào)、I／O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚岳谙到y(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。</p><p>　　2.2.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟</p&

39、gt;<p>　　設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，首先是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，即根據(jù)被控對(duì)象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此必備的條件。然后是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，控制信號(hào)的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。最后根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，具體確定PLC的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以按以下步驟進(jìn)行：</p><p>　　一、分

40、析被控對(duì)象并提出控制要求、制定控制方案 </p><p>　　詳細(xì)分析被控對(duì)象的工藝過程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配合，提出被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的控制要求，確定控制方案，擬定設(shè)計(jì)任務(wù)書。</p><p>　　二、確定I／O設(shè)備 </p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)

41、備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)。</p><p><b>　　三、選擇PLC </b></p><p>　　PLC選擇包括對(duì)PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選擇。</p><p>　　四、分配I/O點(diǎn)并設(shè)計(jì)PLC外圍硬件線路 </p>&l

42、t;p>　　1、分配I/O點(diǎn)：畫出PLC的I/O點(diǎn)與輸入/輸出設(shè)備的連接圖或?qū)?yīng)關(guān)系表。</p><p>　　2、PLC外圍硬件線路：畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入PLC的控制電路等。</p><p>　　由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。</p><p><b>

43、　　五、程序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、程序設(shè)計(jì)：（1）控制程序；（2）初始化程序；（3）檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序；（4）保護(hù)和連鎖程序。</p><p>　　2、模擬調(diào)試：根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。</p><p><b>　　六、硬件實(shí)施</b></p>&l

44、t;p>　　1、設(shè)計(jì)控制柜和操作臺(tái)等部分的電器布置圖及安裝接線圖；</p><p>　　2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)各部分之間的電氣互連圖；</p><p>　　3、根據(jù)施工圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線，并進(jìn)行詳細(xì)檢查。 </p><p><b>　　七、聯(lián)機(jī)調(diào)試</b></p><p>　　聯(lián)機(jī)調(diào)試是將通過模擬調(diào)試的程序進(jìn)一步進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。

45、聯(lián)機(jī)調(diào)試過程應(yīng)循序漸進(jìn)，從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對(duì)硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。</p><p>　　八、整理和編寫技術(shù)文件</p><p>　　技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣

46、元件明細(xì)表、PLC程序以及使用說明書等。</p><p>　　圖2-3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　第三章 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　溫室大棚的作用是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的環(huán)境因素，從而避免四季的氣候變化和惡劣氣候?qū)χ参锷L(zhǎng)的不良影響，為植物提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物

47、的生長(zhǎng)發(fā)育，防止病蟲害，以達(dá)到增加產(chǎn)量的目的。溫室中的溫度、光照、濕度、CO2濃度、土壤酸堿度等因素對(duì)植物的生長(zhǎng)起著重要作用。本設(shè)計(jì)的主要控制對(duì)象為溫室中的溫度、光照和二氧化碳濃度，應(yīng)用溫度傳感器、光照度傳感器和二氧化碳濃度傳感器對(duì)各環(huán)境因子進(jìn)行檢測(cè)。溫度的調(diào)節(jié)主要通過通風(fēng)窗、加熱器的動(dòng)作來進(jìn)行解決，光照度主要通過發(fā)光體和遮陽簾來調(diào)節(jié)，CO2濃度主要通過CO2添加器進(jìn)行補(bǔ)償。</p><p>　　本溫室控制系統(tǒng)就

48、是依據(jù)室內(nèi)外裝設(shè)的溫度傳感器、光照傳感器、CO2傳感器等采集或觀測(cè)的溫室內(nèi)的溫度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù)信息，通過控制設(shè)備對(duì)溫室通風(fēng)窗、加熱器、發(fā)光體、遮陽簾、CO2添加器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，對(duì)溫室環(huán)境環(huán)境因素進(jìn)行調(diào)節(jié)控制以達(dá)到栽培作物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，為作物生長(zhǎng)發(fā)育提供最適宜的生態(tài)環(huán)境，以大幅度提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)的控制方案</p><p>　　在

49、溫室大棚中，上述控制任務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要有一套完善的硬、軟件溫室系統(tǒng)進(jìn)行控制。該溫室大棚控制系統(tǒng)以PLC為控制中心，采用傳感器對(duì)溫室溫度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境因素進(jìn)行測(cè)量，并將結(jié)果送到PLC中。由PLC對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，然后調(diào)控各設(shè)備對(duì)環(huán)境因子進(jìn)行補(bǔ)嘗。</p><p>　　考慮到實(shí)際生產(chǎn)生活中的安全性與可靠性，本控制系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式，自動(dòng)方式是指周期性地進(jìn)行PLC控制的方式；而手動(dòng)方式則是指在出現(xiàn)應(yīng)急

50、情況等一些突發(fā)事件時(shí)，通過手動(dòng)操作控制執(zhí)行器件的工作。自動(dòng)工作中，如果被檢測(cè)量溫度高于設(shè)定值，PLC就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令控制開啟通風(fēng)窗和冷風(fēng)機(jī)；如果測(cè)量值與設(shè)定值相等，則關(guān)閉通風(fēng)窗和冷風(fēng)機(jī)；如果測(cè)量值低于設(shè)定值，則打開加熱器和熱風(fēng)機(jī)對(duì)溫室進(jìn)行加溫。當(dāng)溫室的光照低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)打開遮陽簾或開啟發(fā)光體；當(dāng)溫室的光照高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉遮陽簾或發(fā)光體。當(dāng)溫室的二氧化碳濃度低于設(shè)定值，系統(tǒng)開啟二氧化碳添加器。通過溫度，光照和二氧化碳濃度的設(shè)定

51、與調(diào)節(jié)達(dá)到適應(yīng)不同植物生長(zhǎng)的需求，從而廣泛應(yīng)用到實(shí)際中。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是成本低廉，節(jié)約資源，提高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化。該溫室控制系統(tǒng)的總體框圖如下所示。</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)總體框圖</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　該溫室大棚控制系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行部件等幾個(gè)部分組成。該溫室控制系統(tǒng)以PLC為控制中心，通

52、過溫度傳感器、光照傳感器、二氧化碳濃度傳感器采集溫室中環(huán)境因子的有關(guān)參數(shù)，經(jīng)變送轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（4~20mA）后經(jīng)由S7-200的模擬量輸入模塊EM235送入PLC控制器，PLC再通過PID控制算法將采集的參數(shù)與已設(shè)定的值進(jìn)行分析處理，輸出開關(guān)量，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。在此系統(tǒng)中還可以通過串口的形式與PC機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理與存儲(chǔ)，為以后植物生長(zhǎng)的研究帶來寶貴資料。</p><p>　　第四章 控制系

53、統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　在掌握了PLC的硬件構(gòu)成、工作原理、指令系統(tǒng)以及編程環(huán)境后，就可以以PLC作為主要控制器來構(gòu)造PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。本章主要從硬件設(shè)計(jì)角度進(jìn)行溫室控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案，本章節(jié)主要介紹了該項(xiàng)目的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、PLC硬件電路及外部配置設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p>

54、<p>　　4.1.1 系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)主電路圖</p><p>　　系統(tǒng)的主電路如圖所示，其中通風(fēng)扇電機(jī)、遮陽簾電機(jī)（遮陽簾風(fēng)機(jī)配有限位開關(guān)）除功率有所不同之外，需通過電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止來完成相應(yīng)機(jī)構(gòu)的開啟與閉合，因此它們的工作主電路相似。熱風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、加熱器、發(fā)光體、CO2添加器則屬于開/關(guān)設(shè)備。QK為刀開關(guān)，用于控制整個(gè)主電路的啟停；

55、FU1～FU7為熔斷器，分別對(duì)各個(gè)分線路實(shí)施短路和過載保護(hù)；FR1～FR5為熱繼電器，對(duì)電機(jī)、加熱器起過載保護(hù)的作用。KM1～KM9為交流接觸器的主觸頭，用其實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停止以及風(fēng)機(jī)等開/關(guān)設(shè)備的啟?？刂?。</p><p>　　4.1.2 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　從系統(tǒng)主電路圖中，可以看出執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)包括遮陽簾、通風(fēng)扇、熱風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、加熱器、發(fā)光體和CO2添加器等部分

56、。通常，溫室的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可分為兩大類:一類是正反轉(zhuǎn)運(yùn)行電機(jī)，如通風(fēng)扇、遮陽簾等，這些電機(jī)需要正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，必須有限位開關(guān)；另一類是開關(guān)控制設(shè)備，如風(fēng)機(jī)、水泵等。</p><p><b>　　一、正反轉(zhuǎn)設(shè)備</b></p><p>　　通風(fēng)扇、遮陽簾均屬于正反轉(zhuǎn)設(shè)備，其控制電路相似，現(xiàn)以遮陽簾為例，做以下介紹。</p><p><b>

57、;　　1、遮陽簾主電路</b></p><p>　　其電路中的熔斷器FU2起到過電流保護(hù)的作用，熱繼電器FR2則是電機(jī)的過載保護(hù)，主要針對(duì)遮陽簾由于外界原因打不開或關(guān)閉不了的情況。而KM3、KM4在電路中起到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的功能，即遮陽簾的拉開與關(guān)閉。</p><p>　　圖4-2 遮陽簾主電路圖</p><p><b>　　2、遮陽簾控制

58、電路</b></p><p>　　圖4-3遮陽簾控制電路原理圖</p><p>　　遮陽簾控制電路原理圖如圖4-3所示，SB1為手動(dòng)/自動(dòng)的切換開關(guān),SB2為總啟動(dòng)按鈕，SB3為總停止按鈕。按下總啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM10的線圈得電，同時(shí)KM10的常開觸點(diǎn)閉合，起自鎖作用。在手動(dòng)狀態(tài)下，SB4為開簾、關(guān)簾切換按鈕，當(dāng)SB4切換至開簾模式，交流接觸器KM3的線圈得電，此時(shí)

59、電機(jī)正轉(zhuǎn)，遮陽簾打開，當(dāng)遮陽簾開啟到最大位置后觸碰到限位開關(guān)SQ1，其常閉觸點(diǎn)斷開，KM3的線圈失電，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；同理當(dāng)SB4切換至關(guān)簾模式，遮陽簾關(guān)閉，到關(guān)閉的最大位置后，電機(jī)停轉(zhuǎn)；按下按鈕SB3，KM10的線圈失電，遮陽簾停止動(dòng)作，用于急停操作。在自動(dòng)狀態(tài)下，由PLC控制器實(shí)現(xiàn)控制，中間接觸器KM3的線圈得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，遮陽簾開啟；中間接觸器KM4的線圈得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，遮陽簾閉合。遮陽簾等正反轉(zhuǎn)設(shè)備何時(shí)開啟或閉合由

60、硬件、算法和程序共同決定，在下面章節(jié)中將著重介紹。</p><p><b>　　二、開/關(guān)設(shè)備</b></p><p>　　熱風(fēng)機(jī)、冷風(fēng)機(jī)、加熱器、發(fā)光體、CO2添加器均屬于開/關(guān)設(shè)備，其控</p><p>　　制電路相似，現(xiàn)以熱風(fēng)機(jī)為例，做以下介紹。</p><p><b>　　熱風(fēng)機(jī)主電路</b>

61、;</p><p>　　風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)主要由電機(jī)的通斷來實(shí)現(xiàn)，可以由一個(gè)繼電器來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的控制，在電路中必須加有短路保護(hù)、過流保護(hù)、過載保護(hù)，而這些可以由熱繼電器、熔斷器來實(shí)現(xiàn)電路中的保護(hù)。由以上要求可以設(shè)計(jì)如下的電路：</p><p>　　圖4-4 熱風(fēng)機(jī)主電路圖</p><p><b>　　熱風(fēng)機(jī)控制電路</b></p><

62、p>　　圖4-5 熱風(fēng)機(jī)控制電路圖</p><p>　　熱風(fēng)機(jī)控制電路原理圖如圖4-5所示，SB1為手動(dòng)/自動(dòng)的切換開關(guān)。按下按鈕SB2，交流接觸器KM10的線圈得電，同時(shí)KM10的常開觸點(diǎn)閉合，起自鎖作用。在手動(dòng)狀態(tài)下，SB6為啟停旋鈕。將旋鈕SB6旋至啟動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)熱風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；將旋鈕SB6旋至停止?fàn)顟B(tài)，熱電機(jī)停止工作。在自動(dòng)狀態(tài)下，由PLC控制器實(shí)現(xiàn)控制，中間接觸器KM5得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，熱風(fēng)機(jī)運(yùn)

63、行。熱風(fēng)機(jī)等開/關(guān)設(shè)備的啟停同樣由硬件、算法和程序共同決定，在下面章節(jié)中將作詳細(xì)介紹。</p><p>　　4.2 PLC硬件電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 PLC型號(hào)選擇</p><p>　　一、PLC的 I/O點(diǎn)數(shù)</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，可確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、限位開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)及各種傳感

64、器等）和輸出設(shè)備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，最終確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)為14個(gè)數(shù)字量輸入，10個(gè)數(shù)字量輸出，3個(gè)模擬量輸入。</p><p><b>　　二、PLC的選型</b></p><p>　　S7系列可編程控制器包括S7-200系列、S7-300系列和S7-400系列。其功能強(qiáng)大，分別應(yīng)用于小型、中型

65、和大型自動(dòng)化系統(tǒng)。本控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門子S7-200 PLC。S7-200系列PLC是西門子公司生產(chǎn)的一種小型整體式結(jié)構(gòu)可編程序控制器。S7-200系列PLC廣泛應(yīng)用于集散自動(dòng)化系統(tǒng)，使用范圍覆蓋機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等自動(dòng)化控制領(lǐng)域，既可用于繼電器簡(jiǎn)單控制的更新?lián)Q代，又可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)化控制。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。</p><p>　　S7-200 系列的PLC有C

66、PU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226、CPU226XM等6種不同型號(hào)。其中CPU226集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)，具有13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通

67、訊能力。此控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)為14輸入9輸出，在既能實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)控制要求，又能滿足以后發(fā)展的前提下，選用的S7-200系列的 CPU226。</p><p>　　4.2.2 PLC I/O地址分配</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，控制系統(tǒng)的I/O地址如下表分配。</p><p>　　表4-1 輸入端口分配表 </p><p>　　表4

68、-2 輸出端口分配表</p><p>　　4.2.3 硬件接線圖設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用S7-200系列的CPU226，硬件接線圖如圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 硬件接線圖</p><p>　　4.3 PLC的硬件配置</p><p>　　4.3.1 傳感器 </p><

69、;p><b>　　一、溫度傳感器</b></p><p>　　根據(jù)溫室溫度控制的特點(diǎn)，本文的溫度傳感器可采用芬蘭維薩拉公司型號(hào)為HMD40的產(chǎn)品，該款傳感器具有測(cè)量精度高，易于安裝、響應(yīng)速度快，對(duì)環(huán)境要求較低等特點(diǎn)，其外觀如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-7 HMD40型溫/濕度傳感變送器實(shí)物圖</p><p>　　該傳感器的主

70、要性能指標(biāo)如下：</p><p>　　1、溫度檢測(cè)范圍：-10～60℃；測(cè)量精度：±0.3%℃；</p><p>　　2、濕度檢測(cè)范圍：0～100%RH；測(cè)量精度：±1.5%RH；</p><p>　　3、工作電壓：10～28V DC；</p><p>　　4、輸出信號(hào)：4～20mA。</p><p&g

71、t;<b>　　二、光照傳感器</b></p><p>　　光控用于控制遮陽幕的啟閉，使作物得到合理的光照度并實(shí)現(xiàn)以下目的：免除作物超過光飽合點(diǎn)，提高光合作用；實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)日照作物、中日照作物和短日照作物的光照控制。</p><p>　　光照度傳感器采用北京易盛泰和科技有限公司產(chǎn)品型號(hào)Poi88-c光照度傳感器。該傳感器采用先進(jìn)的電路模塊技術(shù)開發(fā)變送器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境光照

72、度的測(cè)量，輸出標(biāo)準(zhǔn)的電壓及電流信號(hào)，體積小，安裝方便，線性度好，傳輸距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)?？蓮V泛用于環(huán)境、養(yǎng)殖、建筑、樓字等的光照度測(cè)量，量程可調(diào)。</p><p>　　1、量程：O-200K1UX、O-20K10X、0—2000可選；</p><p>　　2、供電電壓：24VDC／12VDC；</p><p>　　3、輸出信號(hào)：20—4mA，10V—OV可選；&l

73、t;/p><p><b>　　4、精度：±2％。</b></p><p>　　三、CO2濃度傳感器</p><p>　　二氧化碳控制實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)C02的含量，當(dāng)C02的含量低于一定值時(shí)打開C02儲(chǔ)氣罐或C02發(fā)生器以增施氣肥。</p><p>　　C02傳感器選用弗加羅公司生產(chǎn)TGS4160二氧化碳傳感器，該傳感器是固

74、態(tài)電化學(xué)型氣體敏感元件。這種二氧化碳傳感器除具有體積小、壽命長(zhǎng)、選擇性</p><p>　　和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)外，同時(shí)還具有耐高濕低溫的特性，可廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或是C02氣體的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合。TGS4160傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　1、測(cè)量范圍：0～5000ppm；</p><p>　　2、使用壽命：2000天；</p>

75、<p>　　3、內(nèi)部熱敏電阻(補(bǔ)償用)：100k Q±5％：</p><p>　　4、使用溫度：一10～+50℃</p><p>　　5、使用濕度5～95％RH。</p><p>　　4.3.2 EM235模擬量輸入/輸出模塊</p><p>　　在控制系統(tǒng)中，傳感器將檢測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)，系統(tǒng)需要配置模

76、擬量輸入模塊，將電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再送入PLC中進(jìn)行處理。在這里我們選擇西門子的EM235 模擬量輸入/輸出模塊。</p><p>　　一、EM235模擬量輸入/輸出模塊簡(jiǎn)介</p><p>　　EM 235模塊是組合強(qiáng)功率精密線性電流互感器、意法半導(dǎo)體（ST）單片集成變送器ASIC芯片于一體的新一代交流電流隔離變送器模塊，它可以直接將被測(cè)主回路交流電流轉(zhuǎn)換成按線性比例輸出的DC

77、4～20mA（通過250Ω電阻轉(zhuǎn)換DC 1～5V或通過500Ω電阻轉(zhuǎn)換DC2～10V）標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，連續(xù)輸送到接收裝置。EM235模塊具有4路模擬量輸入/1路模擬量輸出。EM235需要直流24V的工作電源。它利用DIP開關(guān)設(shè)置輸入信號(hào)的量程。表4-3所示為如何用DIP開關(guān)設(shè)置EM 235模塊。通過開關(guān)1～6可選擇模擬量輸入范圍。DIP開關(guān)SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當(dāng)SW6為ON時(shí)，模擬量輸入為單極性輸入，SW6為OFF時(shí)，模擬量輸入為

78、雙極性輸入，SW4和SW5決定輸入模擬量的增益選擇，而SW1，SW2，SW3共同決定了模擬量的衰減選擇。所有的輸入設(shè)置成相同的模擬量輸入范圍。表中，ON為接通，OFF為斷開。</p><p>　　表4-3 EM 235選擇模擬量輸入范圍和分辨率的開關(guān)表</p><p>　　根據(jù)溫室控制系統(tǒng)中的控制模塊，經(jīng)由傳感器測(cè)得的溫度、光照度、CO2的測(cè)量值均為單極性，選擇0到10V的量程，故設(shè)置DI

79、P開關(guān)為010001。</p><p>　　二、EM235模擬量輸入輸出模塊的使用</p><p>　　EM235模擬量輸入輸出混合模塊輸入信號(hào)整定的步驟：</p><p>　　在模塊脫離電源的條件下，通過DIP開關(guān)選擇需要的輸入范圍。</p><p>　　2、接通CPU及模塊電源，并使模塊穩(wěn)定15分鐘。</p><p&g

80、t;　　3、用一個(gè)電壓源或電流源，給模塊輸入一個(gè)零值信號(hào)。</p><p>　　4、調(diào)節(jié)偏置電位器，使模擬量輸入寄存器的讀數(shù)為零或所需要的數(shù)值。</p><p>　　5、將一個(gè)滿刻度的信號(hào)加到模塊輸入端，調(diào)節(jié)增益電位器，直到讀數(shù)為32000，或所需要的數(shù)值。</p><p>　　經(jīng)上述調(diào)整后，若輸入最大值為0～10V的模擬量信號(hào)，則對(duì)應(yīng)的數(shù)字量結(jié)果應(yīng)為32000或所

81、需數(shù)字，其關(guān)系如圖所示。</p><p>　　圖4-8 EM235轉(zhuǎn)換曲線</p><p>　　三、EM235模塊模擬量I/O接線示意圖</p><p>　　如圖所示為EM235模塊模擬量I/O接線示意圖。24V DC電源正極接入模塊左下方L+端子，負(fù)極接入M端子。EM235模塊的上部端子排為標(biāo)注A、B、C、D的四路模擬量輸入接口，可分別接入標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流信號(hào)。為電

82、壓輸入時(shí)，如A口所示，電壓信號(hào)正極接入A+端，負(fù)極接入A-端，RA端懸空。為電流輸入時(shí)，如B口所示，須將RB與B+短接，然后與電流信號(hào)輸出端相連，電流信號(hào)輸入端則接入B-借口。若4個(gè)接口未能全部使用，如C口所示，未用的接口要將C+與C-端用短路子短接，以免受到外部干擾。下部端子為一路模擬量輸出端的3個(gè)接線端子MO、VO、IO，其中MO為數(shù)字接地接口，VO為電壓輸輸出接口，IO為電流輸出接口。若為電壓負(fù)載，則將負(fù)載接入MO、VO接口，若為

83、電流負(fù)載則接入MO、IO接口。</p><p>　　圖4-5 EM235接線圖</p><p>　　第五章 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。本章節(jié)在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹本項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)，主要包括軟件設(shè)計(jì)的基本步驟、方法、編程軟件STEP7-Micro/WIN的介紹以及本項(xiàng)目的程序設(shè)計(jì)。</p&

84、gt;<p>　　5.1 PLC程序設(shè)計(jì)的方法</p><p>　　PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、電路轉(zhuǎn)換梯形圖法、邏輯設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法等。</p><p>　　一、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：即根據(jù)前人總結(jié)的典型控制電路程序，再按照設(shè)計(jì)中被對(duì)象的具體要求，把典型程序進(jìn)行重新組合，而且需要反復(fù)調(diào)試和修改，得到現(xiàn)在系統(tǒng)所需要的梯形圖，有時(shí)僅僅這些還不能滿足要求，還需要增加中間

85、環(huán)節(jié)，才能得出符合要求的系統(tǒng)。這種方法沒有一定的規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，故稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。 </p><p>　　二、繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法：用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。 </p><p>　　三、順序控制設(shè)計(jì)法：根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是

86、畫出功能流程圖。</p><p>　　四、邏輯設(shè)計(jì)法：通過中間量把輸入和輸出聯(lián)系起來。實(shí)際上就找到輸出和輸入的關(guān)系，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用的就是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。 </p><p>　　5.2 編程軟件STEP 7-Micro/WIN概述</p><p>　　STEP7-Micro/WIN32 編程軟件是基于Window

87、s的應(yīng)用軟件，由西門子公司專為S7-200系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)，它功能強(qiáng)大，既可用于開發(fā)用戶程序，又可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。</p><p>　　編程軟件的具體功能如下。</p><p>　　可以用梯形圖、語句表和功能塊圖編程。</p><p>　　可以進(jìn)行符號(hào)編程，通過符號(hào)表分配符號(hào)和絕對(duì)地址，即對(duì)編程元件定義符號(hào)名稱，增加程序的可讀性，并可打印輸出。

88、</p><p>　　支持三角函數(shù)，開方，對(duì)數(shù)運(yùn)算功能。</p><p>　　具有易于使用的組態(tài)向?qū)А?lt;/p><p>　　可用于CPU硬件配置。</p><p>　　可以將STEP 7-Micro/WIN正在處理的程序與所連接的PLC中的程序進(jìn)行比較。</p><p>　　5.3 控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)</p>

89、;<p>　　5.3.1 程序的設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本控制系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式，自動(dòng)模式為正常運(yùn)行狀態(tài)，手動(dòng)模式用于應(yīng)對(duì)一些突發(fā)情況。在自動(dòng)工作模式下，PLC運(yùn)行時(shí)，將傳感器對(duì)溫室溫度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境因素進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)量值與溫室控制系統(tǒng)的設(shè)定值進(jìn)行比較，如果溫度的檢測(cè)量高于設(shè)定值，PLC就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令控制冷風(fēng)機(jī)的開啟和通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)（將溫室中的空氣排向外界）；如果測(cè)量值低

90、于設(shè)定值，則打開加熱器和熱風(fēng)機(jī)，對(duì)溫室進(jìn)行加溫，并使通風(fēng)扇反轉(zhuǎn)（將外界的空氣引入溫室）。當(dāng)溫室的光照低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)打開遮陽簾和補(bǔ)光燈；當(dāng)溫室的光照高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉遮陽簾。當(dāng)溫室的二氧化碳濃度低于設(shè)定值，系統(tǒng)開啟二氧化碳調(diào)節(jié)閥。如果溫室中的測(cè)量值與設(shè)定值相等，則關(guān)閉關(guān)閉相應(yīng)設(shè)備，保持溫室中的環(huán)境參數(shù)。</p><p>　　5.3.2 控制程序流程圖</p><p><b>

91、;　　溫度控制流程圖</b></p><p>　　溫室大棚的溫度控制流程圖如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 溫度控制流程圖</p><p><b>　　二、光照控制流程圖</b></p><p>　　溫室大棚的光照控制流程圖如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2

92、 光照控制流程圖</p><p>　　CO2濃度控制流程圖</p><p>　　溫室大棚的CO2濃度控制流程圖如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 CO2濃度控制流程圖</p><p>　　5.3.3 控制程序設(shè)計(jì)及分析 </p><p><b>　　一、自動(dòng)/手動(dòng)切換</b></

93、p><p>　　I0.0為自動(dòng)/手動(dòng)切換，I0.1為總啟動(dòng)，當(dāng)I0.1=1時(shí)，Q1.1得電，啟動(dòng)燈亮，I0.2為總停止，當(dāng)I0.0=1，I0.1=1時(shí)，中間繼電器M0.0得電，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為自動(dòng)模式；當(dāng)I0.0=0，I0.1=1時(shí)，中間繼電器M0.1得電，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為手動(dòng)模式。</p><p><b>　　二、溫度控制</b></p><p>

94、;　　當(dāng)中間繼電器M0.0得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為自動(dòng)模式。在自動(dòng)情況下，溫度傳感器將測(cè)得的模擬量通過模擬量輸入模塊EM235送入PLC中，通過整數(shù)比較指令，將溫度傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值A(chǔ)IW0與設(shè)定值“25度”進(jìn)行比較，當(dāng)AIW0>25時(shí)，中間繼電器M0.2得電，啟動(dòng)降溫設(shè)備；當(dāng)AIW0<25時(shí)，中間繼電器M0.3得電，啟動(dòng)升溫設(shè)備。</p><p>　　當(dāng)中間繼電器M0.1得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為手

95、動(dòng)模式?？赏ㄟ^控制相應(yīng)的按鈕——通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)I0.7、通風(fēng)扇反轉(zhuǎn)I1.0、熱風(fēng)機(jī)I1.1、冷風(fēng)機(jī)I1.2、加熱器I1.3，進(jìn)行溫室大棚溫度的手動(dòng)控制。 </p><p>　　在溫室大棚的溫度控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度值高于設(shè)定的溫度值時(shí)，中間繼電器M0.2得電，通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)，將溫室中的熱空氣排入外界，與外界交換空氣；手動(dòng)模式下，將控制通風(fēng)扇正反轉(zhuǎn)的單刀雙擲開關(guān)撥至“通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)”，中間繼電器

96、M0.4得電，通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)。 </p><p>　　在溫室大棚的溫度控制過程中，手動(dòng)模式下，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度值低于設(shè)定的溫度值時(shí)，中間繼電器M0.3得電，通風(fēng)扇正轉(zhuǎn)，將外界的空氣引入溫室，與外界交換空氣；手動(dòng)模式下，將控制通風(fēng)扇正反轉(zhuǎn)的單刀雙擲開關(guān)撥至“通風(fēng)扇反轉(zhuǎn)”，中間繼電器M0.5得電，通風(fēng)扇反轉(zhuǎn)。</p><p>　　在溫室大棚的溫度控制過程中，手動(dòng)模式下，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度

97、值低于設(shè)定的溫度值時(shí)，中間繼電器M0.3得電，熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；手動(dòng)模式下，按下熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕，中間繼電器M0.6得電，熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。</p><p>　　在溫室大棚的溫度控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度值高于設(shè)定的溫度值時(shí)，中間繼電器M0.2得電，冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)；手動(dòng)模式下，按下冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕，中間繼電器M0.7得電，冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。</p><p>　　在溫室大棚的溫度控制過程中，手動(dòng)模

98、式下，當(dāng)溫度傳感器測(cè)量的溫度值低于設(shè)定的溫度值時(shí)，中間繼電器M0.3得電，加熱器啟動(dòng)；手動(dòng)模式下，按下加熱器啟動(dòng)按鈕，中間繼電器M1.0得電，加熱器啟動(dòng)。</p><p><b>　　三、光照控制</b></p><p>　　當(dāng)中間繼電器M0.0得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為自動(dòng)模式。在自動(dòng)情況下，光照傳感器將測(cè)得的模擬量通過模擬量輸入模塊EM235送入PLC中，通過整數(shù)比

99、較指令，將溫度傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值A(chǔ)IW2與設(shè)定值“20”進(jìn)行比較，當(dāng)AIW0>20時(shí)，中間繼電器M2.0得電，啟動(dòng)補(bǔ)光設(shè)備；當(dāng)AIW2<20時(shí)，中間繼電器M2.1得電，啟動(dòng)補(bǔ)光設(shè)備。</p><p>　　當(dāng)中間繼電器M0.1得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為手動(dòng)模式?？赏ㄟ^控制相應(yīng)的按鈕——遮陽簾開簾I0.5、遮陽簾關(guān)簾I0.6、補(bǔ)光燈I1.4，進(jìn)行溫室大棚光照強(qiáng)度的手動(dòng)控制。 </p>&l

100、t;p>　　在溫室大棚的光照控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)光照傳感器測(cè)量的光照強(qiáng)度低于設(shè)定的光照值時(shí)，中間繼電器M2.1得電，遮陽簾開簾補(bǔ)光；手動(dòng)模式下，將控制遮陽簾開關(guān)簾的單刀雙擲開關(guān)撥至“遮陽簾開簾”，中間繼電器M2.2得電，遮陽簾開簾補(bǔ)光。 </p><p>　　在溫室大棚的光照控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)光照傳感器測(cè)量的光照強(qiáng)度高于設(shè)定的光照值時(shí)，中間繼電器M2.0得電，遮陽簾關(guān)簾遮光；手動(dòng)模式下，將控制

101、遮陽簾開關(guān)簾的單刀雙擲開關(guān)撥至“遮陽簾關(guān)簾”，中間繼電器M2.3得電，遮陽簾關(guān)簾遮光。</p><p>　　在溫室大棚的光照控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)光照傳感器測(cè)量的光照強(qiáng)度低于設(shè)定的光照值時(shí)，中間繼電器M2.1得電，補(bǔ)光燈開啟補(bǔ)光；手動(dòng)模式下，按下補(bǔ)光燈的啟停按鈕，中間繼電器M2.4得電，補(bǔ)光燈開啟補(bǔ)光。</p><p><b>　　四、CO2濃度控制</b><

102、;/p><p>　　當(dāng)中間繼電器M0.0得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為自動(dòng)模式。在自動(dòng)情況下，CO2濃度傳感器將測(cè)得的模擬量通過模擬量輸入模塊EM235送入PLC中，通過整數(shù)比較指令，將CO2濃度傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值A(chǔ)IW4與設(shè)定值“1000”進(jìn)行比較，當(dāng)AIW4<1000時(shí)，中間繼電器M3.0得電，添加溫室中的CO2。</p><p>　　當(dāng)中間繼電器M0.1得電時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行方式為手動(dòng)模式

103、?？赏ㄟ^控制CO2調(diào)節(jié)閥I1.5，進(jìn)行溫室大棚CO2濃度的手動(dòng)控制。</p><p>　　在溫室大棚的CO2濃度控制過程中，自動(dòng)模式下，當(dāng)CO2濃度傳感器測(cè)量的濃度低于設(shè)定的濃度時(shí)，中間繼電器M3.0得電，打開CO2調(diào)節(jié)閥添加CO2；手動(dòng)模式下，按下CO2添加器的啟停按鈕，中間繼電器M3.1得電，打開CO2調(diào)節(jié)閥添加CO2。</p><p>　　5.4 控制程序的仿真與調(diào)試</p&g

104、t;<p>　　5.4.1 仿真軟件簡(jiǎn)介</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，利用S7-200仿真軟件V3.0漢化版進(jìn)行控制程序的仿真與調(diào)試。</p><p>　　該仿真軟件可以仿真大量的S7-200指令（除部分指令如順序控制指令、循環(huán)指令、高速計(jì)數(shù)器指令和通訊指令等尚無法支持外，可支持常用的位觸點(diǎn)指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令、比較指令、邏輯運(yùn)算指令和大部分的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等）。

105、該仿真軟件還提供了數(shù)字信號(hào)輸入開關(guān)、兩個(gè)模擬電位器和LED輸出顯示，仿真軟件同時(shí)還支持對(duì)TD-200文本顯示器的仿真，在實(shí)驗(yàn)條件尚不具備的情況下，完全可以作為學(xué)習(xí)S7-200的一個(gè)輔助工具。</p><p>　　5.4.2 控制程序的仿真與調(diào)試</p><p>　　本部分主要介紹了溫室大棚控制系統(tǒng)的軟件調(diào)試過程，通過仿真與調(diào)試檢驗(yàn)其是否符合設(shè)計(jì)初衷，能否達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)。 控制程序的仿真步驟

106、如下：</p><p><b>　　一、準(zhǔn)備工作</b></p><p>　　仿真軟件不提供源程序的編輯功能，因此必須和STEP7 Micro/Win程序編輯軟件配合使用，即在STEP7 Micro/Win中編輯好源程序后，然后加載到仿真程序中執(zhí)行。</p><p>　　1、在STEP7 Micro/Win中編輯好梯形圖</p>

107、<p>　　2、利用File|Export命令將梯形圖程序?qū)С鰹閿U(kuò)展名為awl的文件，</p><p>　　3、如果程序中需要數(shù)據(jù)塊，需要將數(shù)據(jù)塊導(dǎo)出為txt文件。</p><p><b>　　二、程序仿真</b></p><p>　　1、打開S7-200仿真軟件，選擇CPU型號(hào)：CPU226，EM235，載入程序；</p>

108、;<p>　　2、單擊“RUN”鍵，綠色運(yùn)行燈亮，按要求操作輸入點(diǎn)，觀測(cè)輸出點(diǎn)的情況，發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的點(diǎn)綠色燈亮：</p><p>　　3、模擬仿真結(jié)果與控制要求完全一致，程序仿真成功。</p><p>　　圖5-4 控制程序仿真圖</p><p>　　第六章 組態(tài)畫面的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　6.1 組態(tài)軟件概述</p&

109、gt;<p>　　6.1.1 組態(tài)的定義</p><p>　　MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows 平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)， 可運(yùn)行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000 等操作系統(tǒng)。</p><p>　　MCGS為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的