plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫室變溫控制
plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫室變溫控制
采用plc控制系統(tǒng)這種方法,PLC接口線路簡單,外圍元器件較少,整個系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高,保證了溫室變溫控制的質(zhì)量。
1問題的提出
在農(nóng)作物溫室培養(yǎng)中,溫度是一個重要的控制參數(shù),農(nóng)作物24小時各個時段對溫度要求是不一樣的,這是作物本身的生理節(jié)奏決定,也是作物專家長期實(shí)踐得出的寶貴經(jīng)驗,例如:黃瓜、番茄、甜瓜在24小時各時段對溫度的要求。
溫室變溫控制就是實(shí)作物要求的生活環(huán)境,現(xiàn)以白刺黃瓜作物為例,介紹采用PLC為控制核心,設(shè)計溫室變溫控制系統(tǒng)的硬件電路、軟件編程及注意事項。
2 溫室變溫控制系統(tǒng)的硬件電路
2.1白刺黃瓜作物變溫要求的曲線
2.2溫室溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換電路
PLC接口、溫度測量和A/D轉(zhuǎn)換電路
2.3 PLC的選型及溫度顯示電路
PLC選用日本三菱FX2-32MT型,輸入16點(diǎn),輸出16點(diǎn),具有高速計數(shù)器功能,使用全部計數(shù)器頻率總和低于20KHZ。(本例X0信號輸入高頻率限為8KHZ,X1信號輸入高頻率限為6KHZ)該P(yáng)LC還配有指令豐富的組態(tài)軟件,完全滿足控制的要求。
PLC電源選用+24V而不采用~220V電源,主要是為克服市電斷電,UPS內(nèi)部切換瞬時失電會造成PLC計時電路混亂,采用+24V電源,在其兩端并接大容量電容,可很好地避免這個問題。溫度顯示電路選用帶有鎖存的4位7段顯示數(shù)碼管,通過外部點(diǎn)切換可觀察溫室內(nèi)溫度和溫室外溫度。
2.4增溫設(shè)備和降溫措施
增溫設(shè)備采用熱風(fēng)采暖,利用電熱采暖器和通風(fēng)循環(huán)來達(dá)到增溫目的,若需增溫時,設(shè)定的溫度低于室外溫度時,也可直接采用通風(fēng)循環(huán)方式進(jìn)行增溫(此方式可降低能耗)。
降溫采用兩種措施①室外溫度低于室內(nèi)溫度也低于整定溫度時,可采用通風(fēng)循環(huán)方式。②室外溫度高于整定溫度,小溫室可采用空調(diào),(大溫室采用屋面流水降溫法)增溫和降溫控制是PLC編程應(yīng)該考慮的重要內(nèi)容。
3 plc控制系統(tǒng)程序
時鐘形成,給定輸入,各時段實(shí)測溫度與給定量比較(其中若干選K參數(shù)的程序略)
4 溫室變溫控制系統(tǒng)的工作原理
在凌晨6點(diǎn)合上開關(guān)K,PLC通電工作。一方面,M8014(1分鐘脈動)送入C0計數(shù),當(dāng)C0達(dá)360時,相當(dāng)于6小時,在此時間段等同于6---12點(diǎn),當(dāng)C0動作后,M8014送入C1計數(shù)器計數(shù),C1達(dá)300時,相當(dāng)于5小時,在此時間段等同于12-17點(diǎn),當(dāng)C1動作后M8014送入C2脈沖計數(shù),C2達(dá)240時相當(dāng)于4小時,在此時間段等同于17-21點(diǎn)。
當(dāng)C2動作后M8014送入C3計數(shù),當(dāng)C3達(dá)540時,相當(dāng)于9小時,在此時間段等同于21----6點(diǎn)(第二天)。當(dāng)C3動作后,發(fā)M1脈沖,對CO、C1、C2、C3全部清O,重新循環(huán)計數(shù)。完成采用PLC實(shí)現(xiàn)時鐘程序的目的,采用UPS和電容C(在圖2)主要保證市電斷情況下仍能保證時鐘的準(zhǔn)確性。
另一方面,在各個時間段,進(jìn)行給定值和溫室內(nèi)溫度。給定值和溫室外溫度進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,決定采用增溫或降溫措施。若條件符合,可直接采用抽、送風(fēng)方案解決、增溫或降溫的問題。
在各個時段溫度改變存在過渡過程,在穩(wěn)溫段也是存在增溫(或降溫)不斷調(diào)節(jié)過程(見圖1曲線的虛線部分),因此,KM1、KM2、KM3、KM4好選用固態(tài)繼電器。(無觸點(diǎn)、無動作火花),增加元件和設(shè)備的工作可靠性。
5 結(jié)論
采用plc控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)溫室變溫的控制,此設(shè)計是基于無人值班全自動運(yùn)行變溫控制系統(tǒng),若要改變生產(chǎn)作物的品種,只需改變圖3程序中的數(shù)據(jù)即可。其它硬件配置程序基本不變,因此可方便用于溫室變溫控制,滿足作物較佳生產(chǎn)的目的。
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