《智能温室控制系统设计开题报告文献综述》

基于PLC的智能温室控制系统设计开题报告文献综述文献综述国内的研究动态相比于其他国家，我国的设施农业发展较晚，总体上还落后于其他先进国家，从上世纪50年代开始，相继建设了各种玻璃温室、连栋温室、塑料大棚、塑料温室等，从简单的保温种植慢慢过度到如今的现代化集成控制，总体上发展迅速，但是，还存在着发展不平衡不充分的问题，受制于经济因素和技术因素，设施农业、智能温室这些先进生产模式只能是拥有大规模资金的企业才有能力建设，对于智能温室的研究也只停留在实验室中，不能很好的应用于实际中，这些问题制约着农民进一步的增产增收，也阻碍了我国农业机械化、现代化的发展脚步。何川等人通过对于控制目标的研究，设计出了以三菱PLC为下位机，装有组态王软件的PC为上位机温室智能控制系统；蔡建华,温秀兰针对蝴蝶兰的培育，设计出了以西门子PLC为下位机，WINCC为上位机，并结合Modbus现场总线技术的控制系统，并根据实际情况对采用模糊控制的算法进行了研究。随着物联网技术的发展，各行各业的物联网技术开发也可谓如火如荼，翟玉芳就是以Zigbee技术为通信基础，以STM32为控制器，结合MySQL数据库设计开发的一款基于物联网的温室管理系统。如今我国的设施农业稳步前进，已经跻身世界前列，但是总体上温室技术、栽培技术、设施建设水平还比较落后，所以为了使农业的发展更进一步，不但在总的生产量上不断增长，单位面积生产量上也要迎头赶上，最后既要保量又要保质的提升我国的温室各项技术。综上所说，我国的智能温室技术正在不断发展，各项研究事业也在稳步推进，大规模的温室建设不可能一蹴而就，在借鉴经验汲取教训的基础上不断进步，为此，我国要牢牢把握时代机遇，发挥独特优势通过不断地技术创新，模式创新，增强国际竞争力，相信不久的将来，我国一定能从设施农业大国变成设施农业强国。国外研究综述美国作为世界上科技最发达的国家，综合环境控制技术和设施栽培技术水平非常高。美国的全球定位系统更是国防部研制的全球任何地方的精准定位的导航系统。在农业种植过程中利用GPS技术实现农作物定点施肥的精确定位，结果显示该技术不仅可以减少化肥的使用量，还提高约三成的农作物产量。美国是最早将计算机技术应用到温室生产管理过程中的国家，温室内各类因子均由计算机自动调节，据统计，在现有的设施中，82%的温室采用了计算机管理模式，27%的温室引入了网络技术，既提高了温室管理水平，也为种植者带来了显著的经济效益。荷兰从20世纪80年代以来，开始全方面开发温室计算机自动控制系统，并不断地开发模拟控制软件。目前，荷兰设施农业面积最大、控制程度最高，温室内的水、肥、光、电等都能达到自动控制程度，自动化智能玻璃温室制造水平处于世界先进水平，拥有玻璃温室1.2万多平方米，占世界1/4以上，温室农业种植已成为荷兰的支柱产业。日本由于其自身面积较小，大力发展温室种植实现了同一面积多重利用的效果。随着经济的逐渐发达，日本可以采用人工补光技术、无线传输技术及视频技术，通过全封闭式管理来实现温室的智能化监控。日本最早提出了“植物工厂”的概念，“植物工厂”是通过设施内高精度环境控制，实现农作物周年连续生产的高效农业系统，且生产不受环境和地域限制，是设施农业的高级形式，目前日本已有大量植物工厂投入生产，对于解决粮食问题、环境问题具有重要意义。研究内容本文一共分为6个部分展开论述。第一部分是绪论部分，主要包括关于智能温室控制系统的研究背景、研究意义。第二部分是概念界定，简单介绍PLC的组成、工作原理以及本次用到的西门子S7-200系列PLC的特点。第三部分是系统总设计方案况分析，包括系统需求、控制系统的基任务、系统的设计任务以及系统的控制方案设计。第四部分智能温室控制系统硬件设计，主要包括电气控制系统主电路、分电路的设计、硬件设备的选择以及传感器的选择。第五部分是智能温室控制系统软件设计，主要包括控制系统程序设计思路、流程图、程序设计、触屏设计等组成第六部分对全文作出总结拟解决的主要问题为了高效率生产不同季节种类的农产品，本文为此设计了基于PLC的生态农业智能立体温室大棚控制系统本论文主要介绍了温室大棚基于PLC控制的系统设计方案，为了对温室大棚中各项指标进行检测，该研究中将采用温度传感器、CO2浓度传感器、光照传感器，将测量值送入PLC中，在PLC中将其与设定值进行比较，再发出相应的指令驱动外围设备来调控温室大棚内的环境参数，从而实现了温室大棚的自动化、智能化控制。本设计的优点是成本低廉，节约资源，能实现利益最大化。*毕业设计(论文)研究方法、步骤及措施：研究方法文献研究法：大量阅读关于智能温室控制系统的文献资料，了解智能温室控制系统的研究发展情况，依据所掌握信息确定本文采用何种计算方法。实地调查法。前往农村合伙社经济发展示范基地等进行实地访问与调查，向当地工作人员以及农户等开展访谈工作，从而进行相关的资料搜集，也更深一步地了解农民对智能温室控制系统的需求，为后续智能温室控制系统的开发提供理论基础。步骤1、第一阶段：从2021年11月20日起到2022年1月20日止，进行文献资料分析与总结，对国内外关于智能温室控制系统的研究思路和研究方法等进行整理和分析，完成论文的绪论部分，为研究基于PCL智能温室控制系统的设计提供理论基础；2、第二阶段：从2022年1月21日起到2022年3月21日止，构思设计基于PLC的智能温室控制系统，为后续智能温室控制系统的实现打好理论基础；通过文献资料研究，借鉴其他PLC智能温室控制系统的设计经验，结合当地实际需求，完成基于PLC的智能温室控制系统的设计，完成论文初稿并上交指导老师3、第三阶段：从2022年3月21日起到2022年5月21日止，进行毕业论文修改，并进行答辩准备。措施1、在学校图书馆中有良好的资料库，并通过网络能够根据研究需要便捷地搜索和下载与本课题相关的资料，为课题研究提供了充分详尽的理论资源。2、在学校学习了与课题相关的各项专业课程，已经具备了完成课题研究所需要的相关专业知识。3、在指导老师的悉心指导下，运用专业知识及相关的科学研究方法，通过自身努力，严格*主要参考文献：（要求的篇目要比任务书多，比如15篇以上）[1]冯毅,吴必瑞.基于组态王和PLC的蔬菜温室温湿度监控系统[J].中国农机化学报，2015,36（1）：132-135.[2]孙凯.基于单片机的智能温室控制系统的设计[J].自动化技术与应用，2008，27(8):101-103．[3]孙硕硕,郭刘飞.智能温室大棚控制系统设计[J].黄河科技学院学报，2019,21（2）：76-78.[4]莫浩然,徐晓辉,张圣明,张钰辉.多网络节点的智能温室控制系统设计[J].电子设计工程，2017，25（07）：144-147.[5]吴世海,钟国荣,鲍义东.基于PLC的智能温室控制系统设计探讨[J].技术分析，2019.08.：67-69[6]郁汉琪,郭健.可编程序控制器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2004.[7]蔡建华,温秀兰.计算机测控技术[M].东南大学出版社，2016.12.[8]翟玉芳.可编程序控制器的进展与集散控制系统[J].渝州大学学报(02):69-73.[9]崔金玉,唐红霞,郝利丽.电路中的理论计算及应用设计[M].黑龙江大学出版社，2014.06.[10]王海涛.基于S7-200-PLC的褐煤滚筒干燥控制系统设计[D].华北理工大学,2018[11]张万忠,刘明芹.电气与PLC控制技术（第二版）[M].化学工业出版社，2011.06.[12]王华威.智能温室大棚系统的研究与设计[D].武汉轻工大学,2018.[13]韩素云.气候因素对农作物生长的影响及解决措施[J].农技服务，2017（10）：85-85[14]姜智昊,何习佳.基于PLC技术的农业温室控制系统探究[J].广东蚕业,2019,53(09):62+66.[15]刘涛,李汉挺.S7-200在恒温塑料大棚中的应用[J].计量与测试技术,2010,37(08):44-45.[16]李英辉.PLC程序设计方法综述[J].无线互联科技,2014(6):105-105.[17]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009,01.[18]卢纪丽.智能化温室自动控制系统的研制与开发[D].山东农业大学

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