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plc编程开题基于PLC温室大棚控制系统——开题报告

发布时间 : 2025-04-27

作者 : 小编

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基于PLC温室大棚控制系统——开题报告

1.选题意义

随着当今时代自动化技术的迅猛发展，如今的工农业环境都向着自动化、智能化的方向发展，工作人员也摒弃了传统的工作方式乃至工作习惯，越来越重视现代化农业设备作为现代农业生产的领衔地位。温室大棚作为优化作物生长环境及适应季节的理想种植场所，对作物在恶劣环境中自然生长提供了必要的生存保护，使得人们可以在秋冬季节种植生长条件截然不同的作物，从而提高了经济效益较高的作物价值。常见的温室大棚以采光和覆盖材料填充大棚结构，能帮助人们在密闭环境下调控农作物的生产周期、适当促进作物生长、避免滋生病虫害，最终达到提高作物产量和质量的生产目标。温室大棚控制系统是在掌控作物在温室中的生长环境来达到作物增产的效果，而温室的环境主要包括光照、温度、湿度和二氧化碳浓度等多种因素。采用温室大棚控制系统来实施对这些因素的日常监测与调控是影响温室内温湿度、通风条件与光照因素的关键，也是作物生长发育必要因素的关键。

中国的温室大棚是在引进国外技术的基础上，积极进行自我研发与适配从而改造出中国特色的现代化温室。在现代化进程中，由于生产资料分配的不合理，绝大多数老旧的温室设备仍旧处于一线的生产生活中，难以满足当地采用温室大棚进行培育的生产目标。基于这些情况，开发和研制出一款兼具实时性和稳定性、精度和运行可靠的plc温室大棚控制系统就显得极为重要。

2.创新性

在农业生产中引用温室智能控制系统是现阶段提高农业生产数量及质量的重要工具，也是现阶段国内实时监测作物生长发育、有效控制作物生长水平的关键。传统的温室大棚仅仅实现封闭条件下温度和病虫害防护的作用，忽视了农作物环境的人为调控，难以实现对温湿度、二氧化碳浓度的监测与总结，很多改善温室大棚的手段无法给出有效的数据进行分析。为此，本文通过基于plc对温室大棚的种种环境参数进行监测和调控，实现控制温室大棚内环境因素的主要目的，使得温室大棚能够经由相关工作人员进行自动化管理及控制，解放生产力的同时，提高温室大棚内农作物的生产总量，进而推动温室大棚经济效益的发展。

研究内容

该系统通过西门子 S7-200PLC 实现智能大棚温室控制，分为 3 路模拟量的输入，而所加的 EM235有 4 路模拟量输入模块，符合要求。通过传感器采集到的数据，对系统进行了分析并对温度、湿度、光照强度等进行了控制。使用 PLC 进行控制，大大提高了系统的可靠性和稳定性。同时，控制逻辑简洁易懂，便于设备的后期维护和检修。。

触摸屏设计主要是画面内容制作，这在专门画面制作工具软件.上进行，利用台达.DOP-A57BSTD的HMI为人机界面，控制信号输入和输出监控等。并通过软件工具库的工具调用以及相关项参数设定设计完成操作简便显示清晰的友好界面，即设计出所需画面。这些画面设计好后，由PC机通过RS232C电缆下载到触摸屏即可使用，需要时也可由触摸屏.上传画面到，PC机进行修改。画面内容再配合，PLC控制程序即可实现系统控制功能。

研究方法

1.文献研究法

根据研究的目标，通过查阅相关文献了解PLC控制技术、温湿度传感器等在国内外的发展状况，再通过调研、查阅相关资料了解PLC控制的发展。以此来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。

2.模拟法（模型方法）

大棚蔬菜温度控制的需求，依照PLC原理，实现创设一个相似的模型，了解PLC系统设计的概念；然后研究PLC系统的原型的进行模拟，进行控制系统的验证。

3.探索性研究法

根据PLC控制技术、太阳能光伏供电和喷灌技术的结合上实现控制电路的设计需求，探索自动控制系统的设计，探索自动检测、自动控制的创新应用与发展。

基于 Office 组件应用程序研究——开题

（一）选题依据

可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller，PLC）采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，顺序控制、执行逻辑运算、计数、定时与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟的方式，来控制各种类型的生产过程或机械。由于它拥有功能强、体积小、程序维护方便、设计简单等优点，特别是适应恶劣工业环境的能力和高可靠性，使其应用越来越广泛，，己经被视为现代工业的三大支柱之一（即PLC、计算机辅助设计与制造和机器人）。人机界面是在机器设备和操作人员之间进行双向沟通的桥梁，使用人机界面可以使机器的配线简单化、标准化，同时也能减少PLC控制器所需的1/O点数，生产成本也因此降低。同时由于控制设备的高性能及小型化，因此也相对提高了整套工业生产设备的附加价值。随着科技的快速发展，人机界面越来越多地应用于机器操作与现场操作，PLC控制器具有的强大的功能，以及复杂的数据处理，也急需一种功能与之匹配而又便于操作的人机界面的出现，触摸屏的应运而生无疑是20世纪自动化领域里的一个重大的革新。

（二）选题意义

目前，过程控制实验室拥有一套美国Rockwell公司的PLC控制系统，上位机的监控软件是RSView 32。RSView 32是一款功能非常强大的监控组态软件，适合于复杂工业现场的过程控制任务。但在过程控制实验室，设备相对较少、控制环境较好，在开发人机界面时，只是用到了RSView 32中的基本功能，造成了软件资源的浪费，鉴于此，研发一套面向实验室工控系统、具有自身特色且功能简单、方便学习的单机版工控组态软件，具有现实意义。

（二）研究的主要问题

（1）了解MFC框架：MFC是在1992年随微软的Microsoft C/C++ 7.0编译器发布的，是建立在Windows API之上的C++类库（C++ Class Library），意图是使 Windows 程序设计过程更有效率，更符合面向对象的精神。现在MFC 已经成为了Windows环境上标准的C++ API，MFC使得开发Windows应用程序变得简单容易，将很多应用程序开发中常用的功能自动化，并且提供了文档框架视图结构和活动文档这样的便于自定义的应用程序框架。同时，在Visual C++内部也内建了很多对MFC的非常实用的东西，例如类向导这样的支持，减少软件开发的时间，使用类向导可以生成从hello world这样的简单程序到活动文档服务器这样的复杂程序。MFC的消息映射机制也避免了使用性能较低的庞大虚函数表。MFC在整个Windows家族中都是兼容的[13]。

（2）熟悉掌握VC++开发工具的使用：我们通常所说的Visual C++实际上是一个完善的、非常强大的C++程序开发环境，它的名字是Microsoft Developer Studio。二者之间的细小差别并不重要，通常这两个术语可以互换。但如果你不围绕 Developer Studio 来进行学习，就不能有效地使用 Visual C++（Developer Studio听起来很像Visual Studio，但它们之间没有关系）。它包含：C++编译器、调试器、应用程序框架生成器、项目管理器、设计和实现菜单等资源的编辑器等等。

（3）程序流程及界面的设计，编程实现及程序调试。

（4）编程实现以下主要的系统功能：1单人、多人之间的文本对话；2方便高效的自动应答系统；3 可在任何形式局域网中使用；4 谈话窗口中可插入各种心情图标；5客户之间可以发送离线消息；6操作简捷、界面清新。

参考文献

[1]戴建明.面向连接的SOCKET编程与通信软件的设计[J].成都气象学院学报，2011（4）.

[2]杨祥金、杨丹、李永新.Windows程序设计教程[M].清华大学出版社.2007.

[3]蒋东兴.Windows Sockets网络程序设计大全[M].北京：清华大学出版社，1999：52-99.

[4]王金保.基于 Winsock 的 Chat 设计[J].辽宁石油化工大学学报.2004 年.

[5]程永喜，蒋珉.基于TCP/IP协议的WinSock网络编程及应用[J].计算机时代，2004，21（8）.40-45.

[6]王珊、萨师煊.数据库系统概论[M].高等教育出版社.2006.

[7]张越.Visual C++网络程序设计实例详解[J].人民邮电出版社.2006

[8]曹永峰.分布式数据库管理系统的建设[J].计算机与现代化.2006.