2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  PLC課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  課程論文</b></p><p>  題目:控制系統(tǒng)與可編程控制器PLC設(shè)計(jì)</p><p>  專(zhuān) 業(yè) : 電子信息工程 </p><p>  班 級(jí) : x x x

2、 x </p><p>  姓 名 : 某某某 </p><p>  學(xué) 號(hào) : </p><p>  指導(dǎo)老師 : 某某某 </p><p>  電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器PLC設(shè)計(jì)</p><p&

3、gt;<b>  1 引言</b></p><p><b>  1.1 設(shè)計(jì)背景</b></p><p>  PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)定。它采用可編程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令,并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程??删幊炭刂?/p>

4、器及其有關(guān)外部設(shè)備,都應(yīng)按易于使工業(yè)控制形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。國(guó)外的高檔溫室已達(dá)到工廠化管理的程度,對(duì)多種環(huán)境因子能夠進(jìn)行集中調(diào)控。我國(guó)溫室生產(chǎn)的整體水平與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距比較大,表現(xiàn)在設(shè)施結(jié)構(gòu)、配套設(shè)施、環(huán)境調(diào)控與栽培、管理技術(shù)等方面。高檔溫室基本上靠進(jìn)口,價(jià)格昂貴。其自動(dòng)化控制與監(jiān)控系統(tǒng)更是如此。目前只能溫室的發(fā)展趨勢(shì)是采用各種傳感器檢測(cè)溫室環(huán)境參數(shù),自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)設(shè)備的工作狀況,從而達(dá)到全天候無(wú)人監(jiān)控條件下的溫

5、室正常運(yùn)行。</p><p><b>  1.2 功能概述</b></p><p>  該設(shè)計(jì)主要對(duì)溫室大棚內(nèi)空氣濕度和溫度進(jìn)行控制,從而達(dá)到根據(jù)農(nóng)作物需求自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度濕度的目的。不同農(nóng)作物生長(zhǎng)所需溫度及濕度存儲(chǔ)在PLC的數(shù)據(jù)寄存器中,通過(guò)溫度和濕度傳感器檢測(cè)空氣濕度溫度經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后與寄存器中預(yù)存值相比較,根據(jù)比較結(jié)果再對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)的操作,直至檢測(cè)到

6、得溫度濕度值在寄存器中的預(yù)定值范圍內(nèi)。</p><p>  根據(jù)作物生長(zhǎng)所需要的環(huán)境模型制定環(huán)境設(shè)施輸出方案是溫室環(huán)境控制的關(guān)鍵技術(shù)。為避免控制方案過(guò)于復(fù)雜,本設(shè)計(jì)選擇最重要的環(huán)境因子溫室內(nèi)空氣溫度、濕度作為基本的監(jiān)測(cè)和控制項(xiàng)目。</p><p>  系統(tǒng)以PLC為核心主要由三部分組成:PLC、數(shù)據(jù)采集單元及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。各種傳感器對(duì)溫室內(nèi)溫度、濕度參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后送入PLC

7、,完成數(shù)據(jù)采集;采集到的數(shù)據(jù)由PLC處理后對(duì)執(zhí)行器件發(fā)出相應(yīng)命令。系統(tǒng)框圖如下</p><p>  2.1.3 輸入輸出接線</p><p>  2.2 功能詳細(xì)分析說(shuō)明 </p><p>  2.2.1 溫度的調(diào)節(jié)與控制</p><p>  與其他環(huán)境因子比較,溫度是設(shè)施栽培中相對(duì)容易調(diào)節(jié)控制的環(huán)境因子。溫室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和控制包括保溫

8、、加溫和降溫三種。溫度調(diào)控要求達(dá)到能維持適宜于作物生育的設(shè)定溫度。溫度的空間分布均勻,時(shí)間變化平緩。(1)保溫,為了提高大棚的保溫能力,常采用各種保溫覆蓋。具體方法就是增加保溫覆蓋的層數(shù),采用隔熱性能好的保溫覆蓋材料,以提高設(shè)施的氣密性。(2)加溫,我國(guó)傳統(tǒng)的單屋面溫室,大多采用爐灶煤火加溫,今年來(lái)也有采用鍋爐水暖加溫或地?zé)崴訙氐?。大型連棟溫室和花卉溫室,則多采用集中供暖方式的水暖加溫,也有部分采用熱水或蒸汽轉(zhuǎn)換成熱風(fēng)的采暖方式,本

9、系統(tǒng)采用電爐水暖加溫。(3)降溫,保溫設(shè)施內(nèi)降溫最簡(jiǎn)單的途徑是通風(fēng),但在溫度過(guò)高,依靠自然通風(fēng)不能滿(mǎn)足作物生育要求時(shí),必須進(jìn)行人工降溫。降溫包括遮光降溫法、屋面流水降溫法、蒸發(fā)冷卻法及強(qiáng)制通風(fēng)法。遮光降溫法是一種在室外與溫室屋頂部相距40cm處張掛遮光幕,對(duì)溫室降溫很有效。另一種在室內(nèi)掛遮光幕,降溫效果比掛在室外差;屋面流水降溫法采用時(shí)須考慮安裝成本,清除玻璃表面的水溝污染問(wèn)題;蒸發(fā)冷卻法使空氣先經(jīng)過(guò)的蒸發(fā)冷卻降溫后再送入室內(nèi),達(dá)到降溫

10、目的。蒸發(fā)冷卻法有濕簾——</p><p>  2.2.2 濕度的調(diào)節(jié)與控制</p><p>  土壤濕度要與空氣相對(duì)濕度協(xié)調(diào)一致才能達(dá)到溫室濕度的有效控制,空氣濕度調(diào)控范圍一般在60%RH—80%RH,精度為正負(fù)5%。濕度的調(diào)控影響溫度,要求濕度與溫度的調(diào)控需按一定的程序進(jìn)行。常用的濕度調(diào)節(jié)方式是加濕與去濕。(1)加濕,一般常用的方法是水噴霧法和蒸汽加濕。水噴霧法采用雙位或多位控制來(lái)實(shí)

11、現(xiàn);蒸汽加濕則采用電極加濕器或澆蒸加濕器實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)采用水噴霧法加濕。(2)去濕,在溫室中去濕常采用以下三種方式:加熱控制法、吸附法-化學(xué)除濕器、排濕換氣。在濕度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,溫室內(nèi)的加濕和去濕則由溫室內(nèi)的調(diào)節(jié)部件完成,這些部件有天窗、側(cè)窗、濕簾、風(fēng)機(jī)等。本系統(tǒng)采用排濕換氣法去濕。</p><p>  2.2.3 溫度、濕度之間的耦合</p><p>  溫度與濕度之間有一定的耦合關(guān)系,

12、對(duì)一個(gè)因子的控制經(jīng)常會(huì)帶來(lái)一個(gè)因子的變化。在冬季溫室環(huán)境控制中,默認(rèn)為溫度控制優(yōu)先的原則,在溫度條件滿(mǎn)足后,再來(lái)滿(mǎn)足濕度條件。如溫度過(guò)低、溫度過(guò)大的情況下,以加濕為主導(dǎo),只有當(dāng)溫度上升到一定值后,才能通風(fēng)降濕,另一方面,濕度提高本身可以使相對(duì)濕度降低。在夏季降溫的過(guò)程中,采用以適度優(yōu)先的原則。本方案采用濕度優(yōu)先的原則。</p><p><b>  3 部分原件說(shuō)明</b></p>

13、;<p>  本設(shè)計(jì)中共用到9只電機(jī),其中有6只375W的電機(jī)分別用來(lái)做保溫被的開(kāi)和關(guān)、前窗的開(kāi)和關(guān)、后窗的開(kāi)和關(guān)、天窗的開(kāi)和關(guān)、側(cè)窗的開(kāi)和關(guān)、遮陽(yáng)幕的開(kāi)和關(guān)、其余三只1.6KW分別用做噴水泵電機(jī)、通風(fēng)機(jī)電機(jī)、加熱爐電機(jī)。其中各部分的詳細(xì)功能介紹如下:</p><p>  3.1 啟動(dòng) 停止</p><p>  按下開(kāi)啟電源按鈕SB1,系統(tǒng)通電,再按下啟動(dòng)按鈕SB3,系統(tǒng)

14、啟動(dòng),投入工作。按下停止按鈕SB2,系統(tǒng)停止工作。</p><p>  3.2 設(shè)定數(shù)據(jù)的錄入和溫度、濕度采集數(shù)據(jù)的讀入</p><p>  3.2.1 設(shè)定數(shù)據(jù)的錄入</p><p>  系統(tǒng)啟動(dòng)后,經(jīng)過(guò)短暫的延時(shí)(To=0.5s,考慮到PLC的預(yù)熱時(shí)間)后,將設(shè)定的濕度的上限值和下限值、溫度的上限值和下限值傳送到PLC的寄存器中(濕度上限存D201單元,下

15、限存D202單元,溫度的上限存D203單元、下限存D204單元)</p><p>  3.2.2 濕度溫度采集數(shù)據(jù)的錄入</p><p>  系統(tǒng)啟動(dòng)后,在設(shè)定數(shù)據(jù)錄入后,經(jīng)短暫的延時(shí)(T1=0.5s考慮到PLC的預(yù)熱時(shí)間)后,將經(jīng)濕度傳感器和溫度傳感器采集到的大棚內(nèi)的溫度和濕度讀入PLC的寄存器中。</p><p>  3. 3 濕度的控制</p>

16、;<p>  數(shù)據(jù)讀入后,經(jīng)過(guò)T2=5s的延時(shí),開(kāi)始比較采集到的濕度和設(shè)定濕度值,分三種情況:</p><p>  .當(dāng)采集到的溫度小于設(shè)定濕度的最低限值時(shí),說(shuō)明濕度過(guò)小,則</p><p>  1、若此時(shí)天窗是打開(kāi)狀態(tài),則啟動(dòng)側(cè)窗電機(jī)關(guān)閉側(cè)窗</p><p>  2、若此時(shí)側(cè)窗是打開(kāi)狀態(tài),則啟動(dòng)遮陽(yáng)幕電機(jī)關(guān)閉遮陽(yáng)幕</p><p&

17、gt;  同時(shí)打開(kāi)水泵,維持T101=10min后增濕時(shí)間到,增加濕度控制操作停止,重新判斷濕度是否合適。</p><p> ?。?).當(dāng)采集到的濕度在設(shè)定的濕度范圍內(nèi)時(shí),說(shuō)明濕度適中,再轉(zhuǎn)向溫度控制。</p><p>  (3).當(dāng)采集到的濕度大于設(shè)定濕度的最高限值時(shí),說(shuō)明濕度過(guò)大,則:</p><p>  1、若此時(shí)天窗是關(guān)閉狀態(tài),則啟動(dòng)天窗電機(jī)打開(kāi)天窗。<

18、;/p><p>  2、若此時(shí)側(cè)窗是關(guān)閉狀態(tài),則啟動(dòng)遮陽(yáng)幕電機(jī)打開(kāi)遮陽(yáng)幕,同時(shí)打開(kāi)通風(fēng)機(jī)維持T103=1min后降濕時(shí)間到,降低濕度控制操作停止,重新判斷濕度是否合適。</p><p>  3. 4 濕度的控制</p><p>  當(dāng)濕度達(dá)到合適要求后,開(kāi)始比較采集到的溫度與設(shè)定的溫度值,分三種情況:</p><p> ?。?).當(dāng)采集溫度小于設(shè)

19、定溫度范圍的最低限值時(shí),說(shuō)明大棚內(nèi)溫度過(guò)低,則:</p><p>  1、若此時(shí)保溫被是關(guān)閉的,則啟動(dòng)保溫被電機(jī),打開(kāi)保溫被;</p><p>  2、若此時(shí)前窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)前窗電機(jī),關(guān)閉前窗;</p><p>  3、若此時(shí),后窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)后窗電機(jī),關(guān)閉后窗;</p><p>  4、若此時(shí),天窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)側(cè)窗電機(jī),關(guān)閉側(cè)窗

20、;</p><p>  5、若此時(shí),側(cè)窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)遮陽(yáng)幕電機(jī),關(guān)閉遮陽(yáng)幕;</p><p>  6、若此時(shí),遮陽(yáng)幕是打開(kāi)的,則啟動(dòng)通風(fēng)電機(jī),開(kāi)始通風(fēng)。</p><p>  同時(shí)打開(kāi)加熱爐電機(jī),開(kāi)始加熱,持續(xù)T104=10min后,升溫時(shí)間到,升溫停止,重新判斷溫度是否合適。</p><p>  (2)當(dāng)采集到溫度在設(shè)定溫度范圍內(nèi)時(shí),說(shuō)明

21、大棚內(nèi)溫度合適,則:</p><p>  1、若此時(shí)保溫被是關(guān)閉的,則啟動(dòng)保溫被電機(jī),打開(kāi)保溫被;</p><p>  2、若此時(shí)前窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)前窗電機(jī),關(guān)閉前窗;</p><p>  3、若此時(shí),后窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)后窗電機(jī),關(guān)閉后窗;</p><p>  4、若此時(shí),天窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)側(cè)窗電機(jī),關(guān)閉側(cè)窗;</p>&

22、lt;p>  5、若此時(shí),側(cè)窗是打開(kāi)的,則啟動(dòng)遮陽(yáng)幕電機(jī),關(guān)閉遮陽(yáng)幕;</p><p>  6、若此時(shí),遮陽(yáng)幕是打開(kāi)的,則啟動(dòng)通風(fēng)電機(jī),開(kāi)始通風(fēng)。</p><p>  同時(shí)打開(kāi)加熱爐電機(jī),開(kāi)始保溫,持續(xù)T105=20min后,保溫時(shí)間到,保溫過(guò)程停止,重新判斷溫度是否合適。</p><p> ?。?)當(dāng)采集到溫度大于設(shè)定溫度最高限值時(shí),說(shuō)明大棚內(nèi)溫度過(guò)高,則:

23、</p><p>  1、若此時(shí),保溫被是打開(kāi)的,則啟動(dòng)保溫被電機(jī),關(guān)閉保溫被。</p><p>  2、若此時(shí),前窗是關(guān)閉的,則啟動(dòng)前窗電機(jī),打開(kāi)前窗。</p><p>  3、若此時(shí),后窗是關(guān)閉的,則啟動(dòng)后窗電機(jī),打開(kāi)后窗。</p><p>  4、若此時(shí),遮陽(yáng)幕是關(guān)閉的,則啟動(dòng)噴水泵電機(jī),開(kāi)始噴水。</p><p&g

24、t;  開(kāi)始降溫,持續(xù)T106=10min后,降溫時(shí)間到,降溫過(guò)程停止,重新判斷溫度是否合適。</p><p><b>  4 軟件流程圖</b></p><p><b>  5 原程序清單</b></p><p><b>  總 結(jié) </b></p><p>  本課程

25、設(shè)計(jì)“溫室大棚PLC溫濕度控制系統(tǒng)”終于順利完成,順利經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的調(diào)試,檢測(cè),模擬運(yùn)行,完全能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,并在此基礎(chǔ)上有了較深一步的發(fā)掘和提升。在做本課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們組三名成員精誠(chéng)團(tuán)結(jié),緊密配合,分工明確,腳踏實(shí)地,從最初的選題,到查閱資料,到學(xué)習(xí)軟件的使用,學(xué)習(xí)編程,再到學(xué)習(xí)畫(huà)電氣圖,最后完稿,調(diào)試,運(yùn)行,每一步,都踏踏實(shí)實(shí)認(rèn)認(rèn)真真按照計(jì)劃執(zhí)行,同時(shí),也得到了老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助,才使這份課程設(shè)計(jì)能夠順利的完成。&

26、lt;/p><p>  本課程設(shè)計(jì)——溫室大棚PLC溫濕度控制系統(tǒng)主要通過(guò)溫度和濕度傳感器采集大棚內(nèi)溫濕度信號(hào)后,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換傳送到PLC存儲(chǔ)器中,與設(shè)定溫濕度比較,從而根據(jù)比較結(jié)果控制執(zhí)行電動(dòng)機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作,從而驚醒自動(dòng)化控制。完成的操作有前窗開(kāi)與關(guān),后窗開(kāi)與關(guān),天窗開(kāi)與關(guān),側(cè)窗開(kāi)與關(guān),保溫被開(kāi)與關(guān),遮陽(yáng)幕開(kāi)與關(guān),通風(fēng)機(jī)開(kāi)與關(guān),噴水泵開(kāi)與關(guān),加熱爐開(kāi)與關(guān),從而完成了對(duì)大鵬內(nèi)溫度和濕度的控制,所用的PLC為三菱F2N

27、-48MR,所用電源為三相交流電源。</p><p>  經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)的歷練,使我們對(duì)三菱F2N系列的PLC有了很深刻的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí),同時(shí)對(duì)其它PLC也有了相關(guān)了解,對(duì)電器控制的設(shè)計(jì)方法有了較為系統(tǒng)的掌握,同時(shí),鍛煉了我們查閱資料能力,自主學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力,學(xué)習(xí)軟件的能力,動(dòng)手操作的能力,還讓我們認(rèn)識(shí)到了團(tuán)結(jié)的重要性認(rèn)真踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)自習(xí)的重要性和多掌握一門(mén)知識(shí)的必要性。順利地達(dá)到的課程設(shè)計(jì)的目的。這將是我們很珍貴的財(cái)富

28、,對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)工作和生活有很大的幫助。</p><p><b>  參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>  1 常曉玲.工廠電氣控制技術(shù)與PLC.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000</p><p><b>  2 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)</b></p><p><b>  3 電工手冊(cè)&l

29、t;/b></p><p>  4 組合機(jī)床設(shè)計(jì)(電氣部分) 上下冊(cè)</p><p>  5 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) 上下冊(cè)</p><p>  6 萬(wàn)秦福,唐贊永??删幊炭刂破髟砑捌鋺?yīng)用【M】.重慶:重慶大學(xué)出版社,1994</p><p>  7 三菱微

30、型可編程控制器使用手冊(cè)【M】.日本三菱電氣公司,200040-45.</p><p>  8 周萬(wàn)珍.PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用【M】.北京:電子工業(yè)出版社,2004</p><p>  9 杜尚豐,李迎霞,馬承偉,等 中國(guó)溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)研究進(jìn)展【J】.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2004,20(1)</p><p>  10 鄧璐娟.智能溫室的模型和控制策略【D】.上海:

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