发布时间 : 星期五 文章花卉大棚温湿度检测系统更新完毕开始阅读
本科生课程设计（论文）
第1章 绪论
随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，对于花卉大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度控制。温湿度太低，花卉就会被冻死或者停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合花卉生长的范围内。传统的温湿度控制是在花卉大棚内部悬挂温度计和湿度计，工人依据读取的温湿度值来调节大棚内的温湿度。如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。现在，随着花卉产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温湿度检测措施就显现出很大的局限性。为此，在现代化的花卉大棚管理中通常有温湿度自动检测系统，以控制花卉大棚温度，适应生产需要。
植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。环境中昼夜的温度和湿度变化大，其对植物生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度进行监测，使其适合植物的生长，提高其产量和质量。本系统就是利用价格便宜的电子器件来设计一个参数精度高，控制操作方便，性价比高的应用于花卉种植生产的温室大棚温湿度检测系统。
本系统采用S7-200PLC作为控制器，JCJ100F、JCJ100H1分别作为温度，湿度数据采集系统，温度，湿度实现LED数字显示。通过软、硬件设计使得该款温湿度监测装置具有智能化、高精度、高可靠性等优势，将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生长提供了更加适宜的环境，符合植物的生长环境要求，具有良好的发展前景。
1
本科生课程设计（论文）
第2章 系统设计的方案
2.1概述
以花卉大棚温湿度检测为对象，设计一个PLC控制的花卉大棚温湿度检测系统。 该系统实现的功能如下：
1、系统每隔2分钟采集一次温度和湿度，以中断方式读取；
2、系统每隔0.5秒循环显示采集的温、湿度值，显示器由2位LED显示器构成。 3、当温度达到30℃以上时，红色指示灯常亮，低于18℃时,红色指示灯闪烁，当湿度达到70％以上时，黄色指示灯闪烁。
2.2 系统组成总体结构
温湿度的检测方法很多，本文介绍以PLC为控制器的温湿度控制系统的设计。PLC 与其他的控制器相比具有较高的抗干扰的能力和较好的可靠性，并且对环境的适应性好。对温湿度的采集，可以选择相应的温度和湿度传感器，将温度和湿度转换成相应的电信号送入控制器中。PLC拥有丰富的软件功能，在控制器中我们可以用相应的程序将采集来的模拟信号转换成相应的数字信号。由于数字信号的大小是与被测量有关，但不是温度和湿度的工程量值，所以为了显示温度和湿度的物理量值的大小时，要将数字量进行标度变换，然后将标度变换所得的结果送入显示器中显示。
系统由温度传感器JCJ100F、湿度传感器JCJ100H1、扩展模块EM231、扩展模块EM222、LED显示器和PLC控制器组成。
温度传感器扩展模块EM231PLC控制器扩展模块EM222湿度传感器LED显示器
图2.1 系统总体框图
2
本科生课程设计（论文）
1.温度传感器：系统中要求检测温度的范围是0℃---+50℃。为了满足要求，系统中选择JCJ100F温度变送器。此温度变送器的输入信号为Pt100，PT500，Pt1000。输出信号为4-20mA,0-5V DC,0-10V DC。量程为0-200度。
2.湿度传感器：湿度的范围要求是0％---100％。为满足要求，选择JCJ100H1湿度传感器。JCJ100H1湿度传感器的输出信号有两种：一种是电压信号，一种是电流信号。电压信号输出时有三种形式，即0 - 5V DC，0 - 10V DC，0 - 1V DC。当为电流信号输出时有4---20mA，0---10mA，0---20mA三种形式。JCJ100H1湿度传感器的量程为0---100%RH。
3.扩展模块EM231：共有3种产品，即4点AI，两路热电阻输入和4路热电偶输 入。
4.扩展模块EM222：共有5种产品，即8点DC，4点DC，8点AC，8点继电器和 4点继电器。
5.LED显示器：发光二极管（英语：Light-Emitting Diode，简称LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，发光二极管已被广泛的应用于显示器、电视机采光装饰和照明。
6.PLC控制器：西门子S7-200PLC为系统控制器。
3
本科生课程设计（论文）
第3章 系统硬件设计
3.1系统输入/输出信号选择
输入量：在本系统中输入量为温湿度传感器检测值； 输出量：在本系统中输出量为2位LED显示器和指示灯； 启动：在本系统中启动按钮接I0.0； 停止：在本系统中停止按钮接I0.2。
3.2 PLC选择
由于德国西门子系列产品具有功能强大、可靠灵活等特点,从系统设计的整体性、一致性出发,考虑到经济性、功能性等各方面的原因,我们选用西门子S7-200PLC作为控制器 ,以最优的性能/价格比进行系统的配置。
S7-200系列PLC的各种型号：
1.CPU221：本机集成6输入/4输出，无扩展能力，程序和数据存储容量较小。 2.CPU222：本机集成8输入/6输出，和CPU221相比，它最多可以扩展2个模块，因此是应用更广泛的全功能控制器。
3.CPU224：本机集成14输入/10输出，和前两者相比，程序存储容量扩大了一倍，数据存储容量扩大了四倍，它最多可以有七个扩展模块，有内置时钟，有更强的模拟量和高数计数的处理能力，是使用的最多的S7-200产品。
4.CPU224XP：其大部分功能和CPU224相同，但和CPU224相比，它的程序存储容量和数据存储容量都增加了不少，处理高速计数器的能力也有增强；
5.CPU226：本机集成24输入/16输出，I/O共计40点，和CPU224相比，程序存储容量扩大了一倍，数据存储容量增加到10KB，它具有两个通信口，通信能力大大增强。
本设计选用PLC CPU224作为控制器。
S7-200 系列各型号的PLC主机均提供有一定数量的数字量I/O和模拟量I/O，当I/O点数不够时，则需要增加I/O扩展模块，对I/O点数进行扩展。S7-200 PLC的I/O扩展模块有：
1.输入扩展模块EM221。共有3种产品，即8点和16点DC、8点AC。 2.输出扩展模块EM222。共有5种产品，即8点DC，4点DC，8点AC，8点继电器和4点继电器。
4