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1、题 目基基于现场场总线技技术的温温室环境控控制系统统研究学生姓名名 专业班级级 学 号院 （系系） 指导教师师 完成时间间 摘要温室技术术具有合合理利用用农业资资源、保保护生态态环境、提提高农产产品产量量及在国国际市场场竞争力力等优势势，已成成为当前前国际前前沿性研研究领域域。如何何利用自自动控制制系统有有效地提提高温室室环境控控制水平平和现代代化管理理程度，是是温室技技术研究究的重要要课题之之一。随随着过程程控制技技术、通通讯技术术、自动动检测技技术及计计算机技技术的发发展，将将工业上上较为成成熟的、先先进的控控制方法法和管理理手段引引入到农农业的生生产设施施中，实实施有效效的温室室环境控控
2、制，已已成为现现阶段温温室技术术的主要要研究方方向。本文论述述了温室室环境的的控制原原理，介介绍了温温室的结结构和材材料，分分析了温温度、湿湿度对温温室内作作物的影影响，并并在此基基础上提提出了智智能化温温室环境境控制系系统的总总体方案案，由PPC机和和多台西西门子PPLC组组成的分分布式控控制系统统，PCC机和力力控组态态软件主主要完成成参数设设定、数数据处理理等任务务；而下下位机主主要完成成数据采采集、处处理等实实时控制制任务。本文以智智能温室室为研究究对象，对对智能温温室的控控制算法法进行研研究。温温室环境境系统是是一类多多变量的的大惯性性非线性性系统，且且有交连连，时滞滞等现象象，很难
3、难对这类类系统建建立精确确的数学学模型及及用经典典控制方方法实现现控制。基基于上述述情况，本本文采用用模糊控控制算法法，选用用TS模型型进行模模糊推理理，并完完成了算算法的PPLC程序实实现。随随后讨论论了基于于ProofibbusDP的的PLCC网络组组态方法法，解决决了监控控层与过过程控制制层间的的网络通通讯和接接口问题题，并利利用力控控组态软软件，根根据温室室环境系系统监控控要求设设计编写写了上位位监控软软件，实实现远程程监控、报报警记录录、曲线线显示和和用户管管理等多多项监控控功能。文文章最后后将模糊糊理论的的知识表表达与神神经网络络的自学学习能力力有机地地结合起起来，提提出了一一种模
4、糊糊神经网网络控制制方案，并并针对温温室灌溉溉系统的的控制，在在MATTLABB中进行行了仿真真实验，由由此验证证了模糊糊神经网网络这种种控制方方法应用用于温室室自动控控制系统统的可行行性。整个系统统经实际际运行表表明：具具有容错错性强、效效率高且且易扩展展，适用用性较强强等特点点，为实实现温室室环境的的更多参参数测控控系统的的研究和和设计奠奠定了技技术基础础。关键词：温室，现现场总线线，智能能控制，可可编程控控制器目录第一章 绪论.51.1课课题的研研究意义义及项目目背景.551.2国国外温室室发展概概况.51.3国国内温室室发展概概况.61.4温温室控制制系统的的发展趋趋势.71.5论论文
5、的内内容安排排.9第二章系系统总体体方案及及硬件部部分设计计.92.1引引言.92.2温温室结构构与材料料.92.3智智能温室室控制系系统总体体方案.1112.4系系统硬件件选型方方案.1112.4.1 PPLC及及扩展模模块选型型.112.4.2上位位机硬件件配置.1222.4.3传感感器的选选择.132.4.4环境境调控系系统.132.5系系统硬件件接线图图.1772.5.1系统统主电路路设计.1172.5.2系统统其他部部分电路路设计.1182.5.3 PPLC部部分电气气线路设设计.1992.6本本章小结结.233第三章模模糊控制制算法在在温室控控制系统统中的应应用.2333.1引引言
6、.233.2模模糊控制制系统概概述.2243.2.1模糊糊控制的的特点.2243.2.2模糊糊控制器器的组成成.2443.3温温室环境境因子研研究.253.3.1温度度对作物物生长的的影响.253.3.2湿度度对作物物生长的的影响.263.3.3温度度、湿度度特性和和控制方方法分析析.2663.4多多变量模模糊控制制器的设设计.273.4.1输入入输出变变量的确确定.273.4.2模糊糊语言值值的选取取.273.4.3模糊糊变量的的论域和和比例因因子的确确定.273.5模模糊控制制的PLLC程序序实现.2283.5.1输入入量采样样及模糊糊量化算算法程序序设计.2993.5.2模糊糊控制表表查
7、询程程序设计计.3313.5.3输入入量控制制程序设设计.3323.5.4超限限控制程程序设计计.333.6本本章小结结.335第四章PPROFFIBUUS-DDP现场场总线技技术应用用.3354.1引引言.354.2 PROOFIBBUS现现场总线线概述.3354.2.1 PProffibuus-DDP的协协议结构构.3364.2.2 PProffibuus-DDP的基基本功能能.3664.2.3 PProffibuus-DDP总线线设备类类型.3384.2.4 GSSD文件件.384.3基基于PRROFIIBUSS-DPP的PLLC控制制网络设设计.394.3.1系统统总线设设备类型型的选
8、择择.3994.3.2系统统硬件组组态.394.3.3软件件编程.4404.3.4下载载与调试试.4004.4本本章小结结.441第五章温温室环境境控制系系统实时时监控软软件的设设计.441第六章总总结与展展望.4416.1工工作总结结.426.2展展望.442参考文献献.444第一章绪绪论1.1课课题的研研究意义义及项目目背景温室环境境控制是是一项综综合性工工程，它它是当代代农业生生物学、环环境工程程、自动动控制、计计算机网网络、管管理科学学等多种种技术的的综合应应用，旨旨在为作作物创造造最佳生生长条件件，避免免外界四四季变化化和恶劣劣气候的的影响，以以达到调调节产期期，促进进生长发发育，防
9、防治病虫虫害及提提高农作作物质量量、产量量、产值值等目的的。研究开发发并推广广使用性性能优越越、运行行可靠的的温室智智能控制制系统将将是温室室生产走走向产业业化和效效农业化化的必由由之路，而而温室内内环境因因子（温温度、湿湿度、光光照度、CCO2浓浓度等）的的综合自自动控制制是实现现温室种种植物高高产、优优质、高高效的关关键。在在农业发发达的国国家，其其现代温温室已基基本实现现了自动动化控制制，但这这些温室室产品的的成本相相对较高高，如加加拿大AARGUUS公司司，每套套温室控控制器的的价格在在十万元元左右；以色列列国家农农业中心心的一片片玻璃试试验温室室，每间间的造价价高达上上百万美美元。另
10、另外，由由于气候候条件不不同，地地理环境境差异以以及种植植农作物物的不同同，在客客观上限限制了国国外温室室产品在在我国的的运用。国国内已有有的一些些温室存存在技术术水平发发展缓慢慢，管理理体系落落后等缺缺点，不不能满足足现代农农业和温温室自动动化控制制发展的的要求。因因此，研研究开发发出适合合我国国国情、具具有独立立知识产产权、高高效率、低低成本运运行的温温室控制制系统显显得尤为为重要。苏州大学学机电工工程学院院与宿迁迁市日昌昌升园艺艺有限公公司联合合建立了了“苏州大大学日昌升升智能温温室工程程技术与与设备研研究中心心”。该中中心的发发展目标标是瞄准准21世世纪高科科技设施施农业发发展趋势势，
11、研究究并开发发集现代代生物科科学技术术、智能能控制和和工业化化工程技技术为一一体的工工厂化高高效农业业技术与与设备，以以此推进进我国现现代化农农业进程程。本课课题在上上述实际际项目背背景下，旨旨在探寻寻温室环环境的自自动控制制方案与与实现形形式，开开发出适适合企业业实际生生产需要要的温室室环境自自动控制制系统力力图以合合理有效效的控制制方案获获得较为为精确的的控制效效果，创创造一个个良好的的人工气气象环境境，以消消对作物物生长不不利的环环境因素素来促进进作物生生长，最最终实现现学校科科研与企企业生产产的有机机结合，并并推动我我国自主主研发型型温室系系统的发发展进程程。1.2国国外温室室发展概概
12、况国外温室室控制研研究起步步较早，可可追溯到到20世世纪400年代，早早在19949年年，美国国加利福福尼亚州州的Faarhoort植植物实验验室创建建了世界界上第一一个完全全由人工工控制环环境条件件的人工工气候室室，并在在此基础础上开展展了包括括农作物物在内的的多种植植物对自自然环境境的适应应性和抗抗御能力力的基础础性研究究。19953年年，日本本在三岛岛国立遗遗传研究究所建成成了用于于科研的的大型模模拟温室室，同年年，荷兰兰建成了了当时世世界上规规模最大大的人工工日光温温室。770年代代中期，随随着计算算机技术术的发展展，荷兰兰、美国国、日本本和意大大利等国国相继采采用微型型计算机机进行温
13、温室环境境的监控控，并对对其应用用于农业业生产进进行了多多方面的的有益尝尝试。880年代代起，数数字式单单元组合合仪表的的兴起，取取代了原原有的模模拟式仪仪表，进进行现场场环境的的数据采采集、指指示、记记录和控控制。目目前，在在温室控控制技术术方面，美美国、荷荷兰、以以色列和和日本等等国较为为先进，可可以根据据温室作作物的要要求和特特点，对对温室内内光照、温温度、湿湿度、CCO2等等诸多因因子进行行自动调调控。在在综合控控制成本本和效益益、环境境参数优优化、节节能节水水技术及及温室配配套设备备的研制制等方面面均取得得了长足足的进步步，并带带动了温温室配套套产业的的发展。例例如，在在自然条条件相
14、当当恶劣的的以色列列，节水水灌溉技技术大力力发展并并达到国国际先进进水平，该该国每年年投入880000多万美美元（约约占农业业生产总总值的33%）用用于开展展综合配配套的协协作攻关关，创办办示范基基地，推推广综合合配套技技术，诸诸多新技技术在农农业生产产中的运运用不仅仅极大的的提高了了劳动生生产力，而而且衍生生出诸如如温室、滴滴灌、育育苗、栽栽培管理理、植保保、加工工以及计计算机控控制等多多个领域域和行业业，使得得农业成成为了具具有高度度社会化化分工的的知识密密集型产产业。以以园艺业业著称的的荷兰，智智能玻璃璃温室的的制造处处于世界界领先水水平。在在设施顶顶面涂层层隔热技技术，冬冬天保温温加湿
15、的的双层充充气膜、锅锅炉、燃燃油加热热系统、CCO2施施肥系统统，人工工补光的的研制等等方面均均有所创创新。而而在美国国、日本本等国家家建造了了当今世世界上最最为先进进的植物物工厂，采采取完全全封闭生生产，人人工补充充光照，全全电脑控控制及机机器人或或机械手手进行播播种、移移动作业业、采收收等多种种先进技技术。总之，遥遥测技术术、网络络技术、控控制局域域网等已已逐渐应应用于温温室的管管理与控控制中，发发达国家家的温室室控制技技术正向向高度自自动化、智智能化方方向发展展。1.3国国内温室室发展概概况相比国外外而言，我我国温室室控制的的研究与与开发起起步较晚晚，200世纪770年代代，政府府开始3
16、3大力发发展以塑塑料大棚棚、节能能日光温温室为主主的设施施农业，促促进了农农村经济济的发展展，缓和和了蔬菜菜季节短短缺的矛矛盾。农农业计算算机在这这一时期期投入使使用，但但只限于于数据统统计和分分析计算算。直至至80年年代，计计算机开开始应用用于温室室的控制制与管理理领域。在在随后的的20年年间，我我国先后后从荷兰兰、以色色列、日日本、美美国等国国引进了了一批先先进的现现代化大大中型温温室，据据统计，仅仅19995119988年间，我我国共引引进温室室4133万平方方米，主主要分布布于经济济较发达达的东部部、东南南沿海省省份的大大城市。这这现代大大型温室室的引进进存在诸诸多问题题：温室造造价高
17、，维维护不方方便；技术设设备不能能与我国国的实际际气候相相适宜；管理滞滞后，机机制落后后，缺乏乏管理现现代化温温室的人人才；缺乏现现代化温温室栽培培的专用用品种和和技术，难难以实施施规模化化、标准准化、系系列化的的生产。以以上问题题的存在在使得一一些温室室入不敷敷出。在在吸取经经验和教教训的基基础上，温温室的生生产与使使用企业业开始走走一条从从引进到到消化吸吸收的新新路，自自主开发发型温室室逐步发发展起来来。清华华大学的的郑学坚坚最先提提出了应应用单片片机控制制人工气气候箱的的方法和和思路，随随后中国国农业科科学院徐徐师华报报道了TTP-8801控控制温室室的软硬硬件方案案，以及及利用单单片机
18、控控制气候候箱自然然光照的的模拟试试验；陈陈思聪等等人研究究了以节节能为目目标的温温室微机机控制系系统；于于海业等等人研制制的温室室环境自自动检测测系统，可可自动调调节温室室内温度度、湿度度等参数数。l9996年年起，江江苏理工工大学研研制了一一套智能能温室群群集散控控制系统统，以IIBM-PC机机作上位位机，MMCS-51单单片机为为下位机机，实现现对多个个温室温温度、湿湿度、光光照度、CCO2浓浓度等环环境参数数的测控控；19997年年以来，中中国农业业大学在在温室环环境的自自动控制制技术方方面也取取得了一一定的成成果。总之，我我国温室室环境控控制系统统应用与与研究正正从消化化吸收、简简单
19、应用用阶段向向实用化化、综合合性研究究应用阶阶段过渡渡和发展展。1.4温温室控制制系统的的发展趋趋势温室控制制系统是是设施农农业的重重要组成成部分，具具有广阔阔的应用用前景，其其发展趋趋势可概概括为以以下几点点：（1）温温室分布布式控制制系统目前开发发的温室室计算机机控制系系统主要要采用了了主机终端模模式，该该模式通通过一个个主机作作为控制制中心，负负责对其其它各子子系统进进行控制制管理，灵灵活性差差且投入入大，针针对时空空变异性性大、空空间布性性强、多多参数相相互影响响的实际际温室系系统而言言，很难难实现高高投入高高产出的的目标。分分布式控控制系统统是温室室控制系系统的发发展方向向，其采采用
20、服务务器客户模模式，系系统中的的每一个个子处理理器处理理所采集集的数据据并进行行实时控控制，而而由主处处理器存存储、显显示并管管理子处处理器传传送来的的数据，主主处理器器可以向向每个子子处理器器发送控控制设定定值和其其它控制制参数，同同时每个个子处理理器又可可以独立立工作。系系统表现现出来的的适应性性好、可可靠性高高、扩展展性强等等特点，可可使温室室达到更更好的控控制效果果，从而而产生较较好的经经济效益益。（2）网网络通信信技术的的发展进入211世纪以以来，全全球性的的网络化化、信息息化进程程加快，并并成为发发展速度度最快、最最具活力力的高科科技领域域，将网网络通信信技术应应用于温温室的生生产
21、与管管理系统统之中必必将成为为一种趋趋势。可可靠、开开放、高高效的信信息网络络为温室室种植者者提供各各种有用用信息，如如利用网网上发布布的市场场需求，来来指导温温室生产产的规模模、种植植的品种种、最佳佳上市时时间等，并并可通过过在线服服务系统统进行咨咨询。此此外，利利用网络络技术可可实现对对温室的的远程控控制和管管理。随随着计算算机技术术、控制制技术、信信息技术术和网络络技术的的不断发发展，对对温室环环境的控控制将沿沿着综合合性、多多因子、开开放式、多多层次的的复杂网网络化的的方向发发展。现现代智能能温室测测控系统统与Innterrnett相连接接，实现现控制网网络和信信息网络络的无缝缝结合，
22、是是现代化化温室集集群发展展的要求求，也是是集约化化可控设设施农业业发展的的方向。（3）专专家系统统的应用用与控制制算法的的发展专家系统统是人工工智能应应用研究究的一个个重要分分支，现现已广泛泛应用于于科研、工工业、军军事等众众多领域域，它作作为一种种知识的的载体，可可以捕捉捉和保存存宝贵的的工程知知识，其其所表现现出来的的可靠性性、客观观性、永永久性及及其易于于传播和和复制等等特性，是是人类专专家所不不及的，因因此在处处理与解解决某些些领域问问题时具具有不可可取代的的重要作作用。目目前将专专家系统统应用于于温室环环境控制制己得到到了研究究者的重重视。有有代表性性的农业业专家系系统有埃埃及农垦
23、垦部的黄黄瓜栽培培管理专专家系统统，希腊腊的六种种温室蔬蔬菜病虫虫害和缺缺素诊断断专家系系统等。与与此同时时，将作作物生长长模型与与专家系系统相结结合的研研究也得得以发展展，如虚虚拟农业业 (VVirttuallAgrricuultuure)概念的的提出。在在控制算算法方面面，研究究者已逐逐步将神神经网络络、遗传传算法及及模糊推推理等智智能控制制算法运运用到温温室环境境的控制制中，来来提高系系统的自自动化、智智能化水水平。然然而，这这些温室室的控制制水平、精精度及节节能高效效等方面面还有待待于进一一步提高高，合理理有效的的提供农农作物生生长所需需的环境境因子，从从而使企企业获得得良好的的经济和
24、和社会效效益，这这无疑是是推动温温室应用用自动化化的强大大动力。因因此，专专家系统统、控制制算法的的进一步步完善以以及在温温室控制制系统中中更为广广泛的应应用将是是温室技技术的发发展趋势势之一。（4）温温室规模模的扩大大随着温室室技术的的发展，温温室规模模呈扩大大趋势。目目前在农农业技术术先进的的国家，单单栋面积积在1hh以上上的温室室已相当当普遍。在在荷兰，11975519995年年间，经经营0.010.55公顷温温室面积积的农户户由59900户户降至116600户，而而经营大大于2公公顷的农农户由1101户户增至4442户户，与此此同时，经经营总户户数由997700户降至至46440户，平
25、平均每户户经营面面积由00.488公顷增增至0.9公顷顷，表现现出经营营农户数数减少，每每户经营营面积增增加的趋趋势。221世纪纪我国也也将重点点发展大大型连栋栋温室，以以提高温温室农业业的总体体水平和和规模效效益。无无疑，大大型化现现代温室室在提高高土地利利用率和和机械化化作业水水平、降降低生产产成本及及产业化化生产等等方面均均凸显其其优势。1.5论论文的内内容安排排现代化温温室应用用先进的的科学技技术，采采用连续续的生产产方式和和先进的的管理方方式，高高效、均均衡地产产出各种种农作物物，它能能不受时时间、地地点和气气候的影影响，有有效的改改善农业业生态、生生产条件件，促进进农业资资源的科科
26、学开发发和合理理应用，提提高劳动动生产率率和社会会经济效效益。本本文的总总体目标标是设计计并实现现一个数数字化、网网络化、智智能化的的温室控控制系统统。其工工作重点点包含以以下几个个方面：（1）利利用模糊糊控制技技术实现现对温室室环境的的智能控控制。（2）借借鉴目前前在工业业控制领领域中发发展迅速速的现场场总线模模型，组组建由多多个温室室组成的的温室群群分布式式控制系系统。（3）运运用力控控软件创创建上位位机监控控界面，对对温室环环境实施施组态监监控。（4）利利用模糊糊神经网网络构建建温室灌灌溉系统统控制方方案模型型，从理理论和仿仿真实验验角度验验证其合合理性。第二章系系统总体体方案及及硬件部
27、部分设计计2.1引引言随着设施施农业的的不断发发展，温温室的设设计日趋趋科学，结结构更加加合理，内内部配套套设施更更加完善善。本文文的研究究对象是是新型的的智能化化日光温温室，针针对温室室栽培生生产的特特殊性，设设计出基基于现场场总线思思想的分分布式温温室智能能控制系系统，在在现阶段段的技术术条件下下很好的的满足温温室环境境控制的的需要。本本章首先先介绍温温室的结结构与材材料，在在此基础础上，提提出温室室环境控控制体系系的总体体设计方方案，并并给出设设备选型型和硬件件电路设设计。2.2温温室结构构与材料料温室是具具有鲜明明使用功功能的农农业生产产性建筑筑，其主主体是建建筑工程程问题，设设计建造
28、造必须按按照建筑筑相关的的标准、规规程进行行，而主主体结构构构件的的制作又又类同于于机械加加工产品品。温室室是由基基础、主主体结构构、围护护材料等等所形成成的相对对密闭的的实用型型建筑，主主要起到到承载各各种荷载载、保温温、防雨雨雪等作作用。本本小节介介绍的内内容主要要涉及温温室建筑筑和机械械方面的的内容，并并非本文文研究重重点，但但又必不不可少，因因此作扼扼要介绍绍。（1）主主体骨架架设计采用热镀镀锌钢骨骨架，一一跨三屋屋脊结构构。立柱柱采用双双面热镀镀锌矩型型钢管1100602.55mm，横横梁采用用热镀锌锌复合式式焊接横横梁（热热镀锌）440402mmm，水槽槽采用22.5mmm厚冷冷弯
29、热镀镀锌钢板板，设有有落水管管实施内内排水。主主体骨架架采用镀镀锌螺栓栓和自攻攻螺丝连连接，温温室覆盖盖材料采采用专用用铝合金金型材固固定。（2）覆覆盖材料料目前我国国温室所所使用的的覆盖材材料大体体分为薄薄膜、PPC板材材、单层层浮法玻玻璃三类类。这三三类覆盖盖材料各各自的优优缺点见见表2.1所述述。表2.11各类温温室覆盖盖材料的的优缺点点覆盖材料料优点缺点薄膜1.薄膜膜温室造造价低（00.122mm的的薄膜大大约2.533.0元元/）2.透光光率高（PPVC膜膜为888.9%）1.使用用寿命短短，13年需需换膜一一次2.保温性性差（传传热系数数为6.4W/ KK）PC板材材1.透光光率可
30、达达79%2.使用用寿命可可达100年3.良好好的保温温效果（传传热系数数3.33W/K）1.价格格较贵（约约7098元元/）2.PCC板中空空层易进进水汽，影影响采光光性能3.静电电原因，易易吸附灰灰尘，清清除困难难单层浮法法玻璃1.透光光率高达达89%2.使用用寿命长长达255年，抗抗老化性性能好3.价格格适中（55mm的的浮法玻玻璃约225元/）1.保温温性差（传传热系数数为5.9W/K）本温室采采用双层层中空玻玻璃这一一新型温温室覆盖盖材料，单单层玻璃璃厚度分分别为44mm、55mm，中中间空气气层厚度度分别为为9mmm、6mmm。中中空玻璃璃具有良良好的保保温效果果（传热热系数33.
31、2WW/KK），透透光率可可达800%，采采用专用用的铝条条密封，内内置干燥燥剂，可可防止中中空层形形成水汽汽，并具具有较好好的隔声声效果，外外观大方方，价格格与双层层PC中中空板相相当，适适宜于种种植兰花花这一类类高档花花卉。（3）性性能指标标风载0.4kNN/；吊挂挂荷载00.155kN/；雪载载0.33kN/；最大大排雨量量1400mm/h。2.3智智能温室室控制系系统总体体方案作物的生生长发育育除决定定于其自自身的遗遗传特性性外，环环境因子子也是一一个重要要方面。作作物赖以以生存的的环境因因子是由由温度、湿湿度、光光照、二二氧化碳碳等因素素构成。各各个环境境因子之之间不是是孤立，而而是
32、相互互联系、相相互制约约的，环环境中一一个因子子变化会会引起其其他因子子不同程程度的变变化。因因此，自自然环境境因子对对作物的的作用是是各个环环境因子子综合作作用的结结果。温温室是用用来改善善植物的的生长环环境，避避免外界界四季变变化和恶恶劣气候候对作物物生长的的不利影影响，为为植物生生长创造造适宜的的条件。图图2.22为智能能温室控控制系统统的总体体设计方方案。图2.22智能温温室控制制系统总总体方案案图该系统采采用可编编程控制制器PLLC作为为控制核核心。通通过传感感器检测测温室中中的环境境参数，经经变送转转换为标标准电流流信号（44200mA）后后送入SS7-2200的的模拟量量输入模模
33、块EMM2311，PLLC通过过模糊控控制算法法进行分分析处理理，输出出开关量量，通过过驱动电电路控制制风机、微微雾、遮遮阳等多多种执行行机构。多多个温室室共同构构成温室室群，借借鉴DCCS的分分层控制制结构形形式，采采用现场场总线模模型组建建多个温温室的分分布式控控制系统统，并与与上位机机通讯实实施监控控，通过过MCGGS组态态完成数数据管理理、智能能决策、历历史/实实时曲线线、报警警等功能能。2.4系系统硬件件选型方方案系统硬件件选型是是温室环环境控制制的首要要步骤与与关键环环节，可可供选择择的设备备型号较较多，选选择余地地较大，故故选型时时应从温温室控制制的实际际情况以以及所要要求的控控
34、制功能能、控制制方式、资资金情况况等方面面加以慎慎重考虑虑。2.4.1 PPLC及及扩展模模块选型型可编程控控制器（PPLC）以以其操作作方便、可可靠性高高、通用用灵活、使使用寿命命长等一一系列优优点，在在航天、冶冶金、化化工、机机械等行行业得以以推广应应用。它它以微处处理器技技术为基基础，综综合了计计算机技技术、自自动化技技术和通通讯技术术的工业业控制装装置，不不仅具有有微型计计算机的的计算和和逻辑判判断能力力，同时时具有数数据转换换和通信信等更强强大的功功能，指指令系统统丰富，程程序结构构灵活，既既可以控控制开关关量及顺顺序控制制，也可可以用来来实现模模拟量等等复杂的的控制。它它集中了了工
35、业专专用机和和通用计计算机的的优点，运运行可靠靠，适应应性强。PPLC通通信依靠靠先进的的工业网网络技术术可以迅迅速有效效地收集集、传送送生产和和管理数数据，并并具有智智能通信信的功能能使PLLC与上上位计算算机、PPLC与与PLCC、PLLC与其其他智能能设备之之间能够够交换信信息，形形成一个个统一的的整体，实实现分散散集中控控制。多多数PLLC除了了具有RRS-2232接接口，还还有一些些内置支支持各通通信协议议的接口口。在综综合考虑虑功能，保保证可靠靠、维护护使用方方便以及及最佳的的性能价价格比之之后，我我们选择择了西门门子公司司的S77系列PPLC作作为系统统的PLLC控制制器。CPU
36、2226是是西门子子公司SS7-2200系系列（MMicrro-PPLC）中中功能最最强的一一种控制制器，具具有紧凑凑的设计计、良好好的扩展展性、低低廉的价价格及强强大的指指令，可可以近乎乎完美的的满足单单个温室室环境控控制的要要求。EM2331为SS7-2200 PLCC的模拟拟量扩展展模块，有有4路模模拟量输输入，工工作电压压为DCC24VV，分辨辨率为112位，其其输入信信号可以以是电压压（单极极性010VV、05V或或双极性性5V、2.55V）也也可以是是电流（00200mA）,用拨码码开关（SSW1SW33）选择择模拟量量输入范范围。该该模块接接收检测测环节送送出的电电流或电电压信号
37、号，并将将其转换换为与之之对应的的数字量量，存放放于存储储区域相相应的寄寄存器，供供CPUU用软件件实现相相应算法法。CPU3315-2DPP是西门门子公司司推出的的一款适适合于中中等规模模控制系系统的PPLC，采采用紧凑凑的无槽槽位限制制的模块块结构，具具有扩展展性好、通通信能力力强等特特点。CCPU3315-2DPP带两个个通信接接口：一一个符合合EN551700标准的的Proofibbus-DP接接口用于于同S77-2000的PProffibuus通讯讯，另一一个MPPI接口口用于同同上位PPC机的的MPII通讯。1112.4.2上位位机硬件件配置本系统上上位机选选用研华华工控机机IPC
38、C-6110，2256MM内存，880G硬硬盘，机机箱结构构具有防防尘、防防震、通通风等功功能，并并可抗强强电磁干干扰和高高频辐射射干扰。运运行Miicroosofft WWinddowss20000操作作系统PProffesssionnal版版本，外外接打印印机，可可打印曲曲线、报报表，工工控机由由一台不不间断电电源UPPS供电电，保证证数据的的完整记记录，主主板带有有串行口口，配有有网卡CCP56611，并并安装西西门子SSTEPP 7编编程软件件和MCCGS组组态软件件。2.4.3传感感器的选选择本文的温温/湿度度传感变变送器采采用芬兰兰维萨拉拉公司型型号为HHMD440的产产品，该该款传感感器具有有测量精精度高，易易于安装装、响应应速度快快，对环环境要求求较低等等特点，其其外观如如图2.3所示示。图2.33 HMMD400型温/湿度传传感变送送器实物物图该传感器器的主要要性能指指标如下下： 温度检测测范围：-100600；测量量精度：0.33%湿度检检测范围围：01000%RHH；测量量精度：1.55%RHH