基于PLC和LabVIEW的温室控制系统设计
发布时间：2021-09-03 01:13
为了解决传统温室大棚的控制范围较大、监控环境因子较多、人工管理效率低等问题,设计了一种采用主从站分级控制模式,利用NI公司的LabVIEW虚拟仪器搭建上位机监控面板,结合诸多分站点传感器、执行器和西门子S7-1200系列PLC共同构建的温室控制系统。系统通过基于以太网的UDP协议,完成主站与从站PLC的实时数据交换,通过传感器和执行器,采集数据并输出响应,并使用LabVIEW用户界面进行远程监控。实验表明,系统具有操作简易、使用效率高以及调节精准等优点,能够保障温室各环境因子时刻处于适宜农作物生长的范围。
【文章来源】：科技与创新. 2019,(19)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
系统总体结构3系统软件设计3.1PLC的程序设计
荽?虢换唬??保?挂?圆杉?哪Ｄ饬炕蚴?至渴?萁?行标准化处理（因为A/D、D/A转换之间的对应关系，S7-1200CPU用数值表示外部的模拟量信号，两者间有一定的数学关系，即模拟量/数值量的换算关系）与驱动执行模块动作[4]，实时收集空气温度、土壤湿度和二氧化碳浓度等温室大棚的环境信息，并帮助用户及相关专业机构对数据进行分析、整理、融合[5]，从而根据需要实时控制灯光及遮阳装置、灌溉装置、通风装置等执行元件动作，这正是本系统设计的优势所在。PLC的程序设计原理如图2所示。图2PLC的程序设计原理3.2LabVIEW的程序设计利用LabVIEW2017软件完成用户端人机交互界面的程序设计。在进行系统设计时，采用模块化思想，每个模块的功能由一个子VI完成，通过调用子VI构成整个系统[6]。用户端人机交互界面由主视界面和辅助界面组成。监控系统主界面如图3所示，在主视界面中包括以下三大部分：①数据输入部分。对温室大棚内的温室温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等实时环境参数的上下限进行设定。②数据显示与警示部分。对下位机采集传输的温室大棚内环境因子参数进行显示，并自动与限值进行比较分析，对超限的参数进行示警。③功能选择部分。通过对不同功能按键的选择，实现调用数据图表及监控影像的辅助操作界面或停止、退出系统等功能。4结语本设计通过S7-1200系列PLC与LabVIEW上位机设计软件，在局域以太网中基于UDP协议，采用主从站PLC分级控制模式，构建了集数据采集、显示、报警、调节等功能为一体的智能温室监控系统，简化了操作流程，扩大了监控范围。而手动与自动高效切换的调节方式，满足了不同时期农作物的生长对环境因子?
率掖笈锏?环境信息，并帮助用户及相关专业机构对数据进行分析、整理、融合[5]，从而根据需要实时控制灯光及遮阳装置、灌溉装置、通风装置等执行元件动作，这正是本系统设计的优势所在。PLC的程序设计原理如图2所示。图2PLC的程序设计原理3.2LabVIEW的程序设计利用LabVIEW2017软件完成用户端人机交互界面的程序设计。在进行系统设计时，采用模块化思想，每个模块的功能由一个子VI完成，通过调用子VI构成整个系统[6]。用户端人机交互界面由主视界面和辅助界面组成。监控系统主界面如图3所示，在主视界面中包括以下三大部分：①数据输入部分。对温室大棚内的温室温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等实时环境参数的上下限进行设定。②数据显示与警示部分。对下位机采集传输的温室大棚内环境因子参数进行显示，并自动与限值进行比较分析，对超限的参数进行示警。③功能选择部分。通过对不同功能按键的选择，实现调用数据图表及监控影像的辅助操作界面或停止、退出系统等功能。4结语本设计通过S7-1200系列PLC与LabVIEW上位机设计软件，在局域以太网中基于UDP协议，采用主从站PLC分级控制模式，构建了集数据采集、显示、报警、调节等功能为一体的智能温室监控系统，简化了操作流程，扩大了监控范围。而手动与自动高效切换的调节方式，满足了不同时期农作物的生长对环境因子的不同要求。通过对植物生长数据的实时检测、分析与调节，解决了“经验种植”的效率低、准确性差等方面的问题，提高了温室种植的生产效率和经济效益。图3监控系统主界面参考文献：［1］邢希君，宋建成，吝伶艳.设施农业温室大棚智能控制技术的现状与展望［J］.江苏
本文编号：3380103
【文章来源】：科技与创新. 2019,(19)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
系统总体结构3系统软件设计3.1PLC的程序设计
荽?虢换唬??保?挂?圆杉?哪Ｄ饬炕蚴?至渴?萁?行标准化处理（因为A/D、D/A转换之间的对应关系，S7-1200CPU用数值表示外部的模拟量信号，两者间有一定的数学关系，即模拟量/数值量的换算关系）与驱动执行模块动作[4]，实时收集空气温度、土壤湿度和二氧化碳浓度等温室大棚的环境信息，并帮助用户及相关专业机构对数据进行分析、整理、融合[5]，从而根据需要实时控制灯光及遮阳装置、灌溉装置、通风装置等执行元件动作，这正是本系统设计的优势所在。PLC的程序设计原理如图2所示。图2PLC的程序设计原理3.2LabVIEW的程序设计利用LabVIEW2017软件完成用户端人机交互界面的程序设计。在进行系统设计时，采用模块化思想，每个模块的功能由一个子VI完成，通过调用子VI构成整个系统[6]。用户端人机交互界面由主视界面和辅助界面组成。监控系统主界面如图3所示，在主视界面中包括以下三大部分：①数据输入部分。对温室大棚内的温室温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等实时环境参数的上下限进行设定。②数据显示与警示部分。对下位机采集传输的温室大棚内环境因子参数进行显示，并自动与限值进行比较分析，对超限的参数进行示警。③功能选择部分。通过对不同功能按键的选择，实现调用数据图表及监控影像的辅助操作界面或停止、退出系统等功能。4结语本设计通过S7-1200系列PLC与LabVIEW上位机设计软件，在局域以太网中基于UDP协议，采用主从站PLC分级控制模式，构建了集数据采集、显示、报警、调节等功能为一体的智能温室监控系统，简化了操作流程，扩大了监控范围。而手动与自动高效切换的调节方式，满足了不同时期农作物的生长对环境因子?
率掖笈锏?环境信息，并帮助用户及相关专业机构对数据进行分析、整理、融合[5]，从而根据需要实时控制灯光及遮阳装置、灌溉装置、通风装置等执行元件动作，这正是本系统设计的优势所在。PLC的程序设计原理如图2所示。图2PLC的程序设计原理3.2LabVIEW的程序设计利用LabVIEW2017软件完成用户端人机交互界面的程序设计。在进行系统设计时，采用模块化思想，每个模块的功能由一个子VI完成，通过调用子VI构成整个系统[6]。用户端人机交互界面由主视界面和辅助界面组成。监控系统主界面如图3所示，在主视界面中包括以下三大部分：①数据输入部分。对温室大棚内的温室温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度等实时环境参数的上下限进行设定。②数据显示与警示部分。对下位机采集传输的温室大棚内环境因子参数进行显示，并自动与限值进行比较分析，对超限的参数进行示警。③功能选择部分。通过对不同功能按键的选择，实现调用数据图表及监控影像的辅助操作界面或停止、退出系统等功能。4结语本设计通过S7-1200系列PLC与LabVIEW上位机设计软件，在局域以太网中基于UDP协议，采用主从站PLC分级控制模式，构建了集数据采集、显示、报警、调节等功能为一体的智能温室监控系统，简化了操作流程，扩大了监控范围。而手动与自动高效切换的调节方式，满足了不同时期农作物的生长对环境因子的不同要求。通过对植物生长数据的实时检测、分析与调节，解决了“经验种植”的效率低、准确性差等方面的问题，提高了温室种植的生产效率和经济效益。图3监控系统主界面参考文献：［1］邢希君，宋建成，吝伶艳.设施农业温室大棚智能控制技术的现状与展望［J］.江苏
本文编号：3380103
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