【《基于PLC的智能温室控制系统设计与测试仿真研究》10000字（论文）】

-433页摘要：随着社会的进步，人们的生活水平随着提高，我们的收入增加的同时对应的是消费的升级，普通的应季农产品已经满足不了用户的高品质生活，农产品不仅需要高品质还要有足够的供应，所以为了高效率生产不同季节种类的农产品，本文设计了基于PLC的温室大棚解决方案。设计依据PLC的电气控制原理，本设计利用传感器技术，搭建了具有安全性、可靠性、可拓展性、智能化的综合软硬件系统，使其具有智能温度控制、光照控制、二氧化碳含量检测等功能，并通过STEP7Micro/Win仿真测试，进行了控制系统的触摸屏仿真，结果自动控制模式下，其余环境变量的控制方式与温度控制相仿。本系统通过对大棚室内的环境状况进行检测并实时通过措施来调节，大大降低了在人工成本方面的开支。关键词：温室大棚；PLC；传感器；智能控制1绪论1.1研究背景基于我国庞大的人口数量，农业在我国国民经济中处于至关重要的位置,每年我国从国外进口的水果和蔬菜等食物超过200,000吨。但是,在大部分的地区,由于土壤受到自然地形的限制,会出现一些不宜生长和种植,天气变化复杂等不利因素,有很多重要的因素[1]。因此,农业大棚的出现将对目前我国农业生产的现状具有一定积极推动作用,突破上述的限制。虽然在技术上取得了突破,这样就可以解决很多生产中的问题,比如为了节省工人的时间和劳动力等,但是目前我国的农业生产在生产规模小、生产技术落后、生产部门单一、水平较低等等方面仍然存在诸多问题。而且随着科技的进步，旧的农业模式逐渐被时代淘汰，急需一种新的农业生产模式来与新的需求进行接轨，而智能温室大棚技术就是重点的研究趋势[2]。大棚种植相较传统种植，优点在于可以随时调节相应的温度、湿度，以适用作物本身的生长规律，加快农作物的生长，还可以通过增加农作物的光照时间，提升光照强度，这样可以让农作物的光合作用大大增强，积累更多的有机物，使果蔬产量大幅提高，质量、口感风味更佳。其次，大棚生产还可以控制棚内的二氧化碳的浓度，此类措施也可抑制植物的呼吸作用，减少植物生产时所需的有机物，增加果实内部含有的有机物，使作物的营养价值二次提高。从农用温室收集环境数据的技术相对较晚，耗时且复杂，并且控制基本上是大量的手动操作，在某种程度上限制并延长了农业温室的经济效益。这不利于增加温室中农业生产水平和农业信息[3]。相关设备不能及时跟上现代农业的发展需要，资源浪费严重，设备不能实时精细化处理相关数据，使用成本也处于较高的水平。基于此，本文设计一种高效、精细、可靠安全的解决方案是必要的。1.2国内外研究现状中国最早的温室栽培起源。1970年代初期，从简单的保护性蔬菜栽培开始，中国就开始学习国外的塑料膜覆盖技术，该技术在保温方面有不错的成效，截止目前，我国的智能农业大棚发展迅速。自1990年代以来，中国的制度农业发展更加迅速，技术水平迅速提高。它以科学技术为基石，逐渐增加农业生产的自动化，从而实现增加产量、提升质量。近些年来，在国外的优质的农业技术领先于我国的情况下，我国也越来越重视在农业生产方面的相关技术。取决于不同农产品的差异化种植需求，随着在技术方面取得的进步，智能大棚在在提效、促收方面的优势也越发的明显。，但是中国在农业智能温室发展上比较慢，1960年代，我国的第一座在长春吉林创建，它的面积仅有70平方米。1970年代，在中国市场开始出现节能型大棚，发展相对较快。到2000年，江苏科技大学成功开发了一系列典型的温室软件和设备管理系统，教授可以完全控制环境参数的智能管理技术[4]。在“十三五”期间，相关政府部门给中国农业发展提供了全面支撑。2018年7月,全国21个州、城市共同启动8个重点的大型农业生产技术大数据试点工程。通过建立健全监测和预警制度,对每天的农产品价格进行监控。其中包括直销,数据管理和生产服务等方面的内容[5]。正是快速进步的现代科学技术与物联网等现代信息技术,所以我们的智能化农业得到一定标准的科学技术支撑。围绕智能化管理的温室设备的要求,许多遥感器远程部门正在逐渐被应用于温室智能化农业的研究开发与建设中。由于缺乏先进技术，传统的温室控制系统存在许多缺点，难以对环境进行综合控制。自1990年代以来，计算机的研发水平不断提高。使用微机开发温室控制系统使控制温室成为明智的一步。温室温度，光照，水和肥料都由计算机控制，以创建一个完整的测量和控制系统。大棚作为国家产物的核心。截止2004年尾，荷兰的大棚总面积是世界温室数量的四分之一，其中许多是复合智能温室大棚。其农业生产过程完成智能化，自动化。主要是用智能控制系统，对温室大棚中的因素进行控制，通过计算机控制系统，对温室大棚的农作物进行远程监视控制，根据事前设置的温度指数，对作物的水和施肥进行紧密控制。在农业设备发展具体方面，日本对此是十分积极的在实施。其从国内农业设施发展现状出发，立足实际，不断完善温室大棚结构，配备智能控制系统，远程监控作物的培育，浇灌。1.3研究目的和意义本文设计了基于PLC的温室大棚解决方案。设计依据PLC的电气控制原理，本设计利用传感器技术，搭建了具有安全性、可靠性、可拓展性、智能化的综合软硬件系统，使其具有智能温度控制、光照控制、二氧化碳含量检测等功能，并通过STEP7Micro/Win仿真测试，进行了控制系统的触摸屏仿真，结果自动控制模式下，其余环境变量的控制方式与温度控制相仿。本系统通过对大棚室内的环境状况进行检测并实时通过措施来调节，大大降低了在人工成本方面的开支。

2PLC概述2.1PLC的组成和工作原理从本质上来讲PLC就是专门运用于工业控制方面的计算机。因此在特点上，PLC和计算机有着很多相同之处，比如在组成上来说就很相似。不过，PLC相比于计算机来说有着很多的优势，比如在工业上它比计算机有着更强的连接接口，同时还可以通过预置编程语言实现自动化控制。从硬件方面来看，PLC主要是由内部供电部件、运算处理器(CPU)、内容存储装置、输入/输出单元等几大核心部件组成的。它的结构如下图2.1所示：图2.1PLC的控制系统示意图PLC的运行过程分为三个部分：输入、执行和输出。基于PLC控制的特点，同时考虑到在逻辑控制方面的需求，PLC在运行的时候会不断地进行重复性的扫描。一个扫描周期为PLC从开始到结束的一次扫描过程。启动程序后，CPU首先会执行第一条程序，然后会按照输入程序的顺序依次执行后面的程序，所有程序执行完之后，会再次进行新的一轮执行。我们可以用图2.2来表示PLC运行的工作过程。图2.2PLC的运行框图2.2西门子s7-1200系列PLC介绍S7-1200PLC在国内的应用比较广泛。它的特点是功能丰富、拓展性强、运算速度快。S7-1200PLC主要由导轨（PACK）、电源（PS）、中央处理器（CPU）、外部接口（IM）、信号模块（SM）、功能模块（Fm）等构成。此次设计利用S7-1200PLC软件，实现了温室大棚的控制系统的仿真设计。先在STEP7上设计所有程序，再利用博图Wincc软件对温室大棚运行情况进行仿真监控，将各个目标参数追踪采集到主控制器中，进而利用评价函得到各项数据。

3系统总设计方案3.1系统需求分析由于地理位置的差异，有的农作物在不同地方生长会有不同的结果，它们可能种植在南方会生长的很好，但是一旦在北方种植就不能存活。所以才有了智能立体温室大棚的温室，它可以很好的解决地理位置方面的问题，因为智能立体温室大棚可以随时为农作物提供最适宜的环境，为它们的成长提供了巨大的帮助，不但节省成本和人力，还大大提高了农作物的产量。由于智能温室大棚内的农作物所需求的环境条件不尽相同，我们为了研究方便，将采用环境条件范围内的的值进行参考，对于控制系统主要有以下几点要求：温度：温度是植物生长必不可少的环境因素。我们采用通风扇、热风机、冷风机、加热器来对温度进行调控。光照强度：光照是农作物不可缺少的环境因素，同时也是进行光合作用的主要条件，适宜的光照有助于农作物的成长。我们采用遮阳帘和补光灯来进行光照强度的调控。二氧化碳浓度：二氧化碳是植物进行光合作用时的重要物质，二氧化碳的浓度对农作物的光合作用有着直接的影响。我们采用二氧化碳添加器来调整温室内的二氧化碳浓度。3.2控制系统的基本任务本次设计的智能温室大棚采用的传感器主要是针对于光照、二氧化碳浓度、湿度这三个环境变量，来收集有关温室中光强度，二氧化碳浓度和湿度的信息并传输。环境因子值是由传感器在输入中收集的模块EM235，然后将实际数字与设定值进行比较。当测量值与设定值不同时，可编程控制器将检查硬件，例如风扇，热风扇，空气冷却器，加热器，二氧化碳添加器，阳光等。这样可以改变夜间的环境温度因素。结合实际的使用场景，本设计在自动模式的基础上还增加了手动模式，在自动模式下，系统根据环境参数的变化，用传感器测得实时环境参数，然后将环境参数输送至PLC，根据不同情况控制设备的运行。例如，当温度测量值高于设定值时，PLC将检查所连接的设备是否冷却（风扇正转并开始冷却液）；如果温度测量值大于设定值，则PLC检查是否冷却。当温度测量值低于设定值时，PLC将检查相关设备以提高温度（风扇已打开，鼓风机已热且加热器已开启）；当测得的发光强度高于设定值时，PLC将检查相关的遮光装置（遮光罩）；当光线强度小于测量值时，PLCHe将检查相关设备的光线添加情况（打开雨伞并打开灯光）；当测得的二氧化碳浓度值低于指定值时，PLC将检查相关设备是否添加了二氧化碳（二氧化碳计量设备已打开）。在手动模式下，用户可以自行控制设备的运行，只需要拨动相应开关或按下相关设备按钮，就可以根据需求控制温室大棚内的环境因数。自动模式的优点是可以节省很大的人力成本。手动模式的优点是可以更直接的改变环境因素，有更强的主动性。不管是在自动模式下还是手动模式下，我们都可以按下紧急停止按钮开关，这样可以制止紧急情况的发生，不会给用户带来麻烦。3.3系统的控制方案为了实现系统设计目标，高效精确的温室控制系统是必需的。PLC对测量结果进行PLC处理，然后发出指令给执行机构。为确保设备的可靠工作。将传感器测得的结果与设定值进行比较，并通过软件程序给出相应的指令。控制系统结构如图3.1所示:S7-1200S7-1200二氧化碳传感器自动/手动切换启动按钮限位开关停止按钮温度传感器光照传感器发光体通风扇遮阳帘二氧化碳添加器热风机冷风机加热器图3.1PLC的运行框图从图中可以看出，执行机构、PLC系统和传感器设备组成了温室控制系统。传感器设备采集的结果通过EM235模拟输入模块发送到PLC。采集结果与给定值相比，驱动装置由输出开关控制。详细地说，按开始按钮。启动系统之后，光照、温度、湿度相关的数据会传输到PLC进行处理，通过输出控制信号对相关的硬件进行控制。若温度过高，可以开启冷却风扇等设备来降低温度。若温度过低，传感器实时监测数据，而热风扇，加热器来提高房间的温度。调节光强度的的设备是遮光帘和发光器;用来增加温室气体的设备是一种二氧化碳添加器。

4控制系统硬件设计我们主要从硬件和软件两个方面对PLC控制系统进行设计。本控制系统的硬件设计，从主电路、电气控制、电路、传感器类型、PLC类型的选择、PLC外部接线和EM235模拟量模块几个方面进行设计。4.1电气控制系统主电路设计主电路图主要控制遮阳帘。主要是主控电路输出信号来对电机的启动、停止，正反转进行控制，但是在所用设备中要考虑到功率差异问题，可以选用对电机的行程开关进行控制，设备内主要由发光源、二氧化碳发生器、冷/热风机、加热器。如下图4.1所示：图4.1控制系统的主电路图过载保护作用对电路来说是必不可少的，由上图所知，FU1-FU7的主要作用是保护电路，防止过载运行。图4.2控制电路图4.2控制系统各个部分控制电路的设计1.热风机为例介绍:（1）热风机的主电路保险丝和热继电器在热风机的工作中起安全作用。下图4.3是热风机的主电路图：图4.3热风机的主电路图图4.4热风机控制电路图2.正反转设备在执行装置中，遮阳帘和通风机、遮阳帘等都是非开关装置，即正向-反向装置。因为它们的控制电路原理比较相似。举遮阳帘为例，进行分析（1）遮阳帘主电路图4.4是遮阳帘的主电路图。从图3-4中可以看出，电机的正反转受KM3和KM4控制。FU2保险丝起安全作用。热继电器FR2主要用于防止电机过载运行。图4.4遮阳帘主电路图（2）遮阳帘的控制电路在手动模式的情况下，手动变速开关和SB4开孔，则窗帘锁定开关处于变速模式；如果SB4打开钥匙以打开窗帘，则KM10处于打开状态，触点已正常打开和闭合，并且电动机正在运行；当最大日照量达到SQ1时，通常触点断开，KM3断开；当电源开关SB4接通时，KM4接触器被激活，通常断开触点将闭合，并且电动机以相反的方向运行。当最后一个值达到最大值时，SQ2的闭合触点通常处于断开位置，KM4处于断开位置，并且电动机短路。SB3是紧急停止开关。当SB3启动时，KM10关闭，常闭点火开关关闭，发动机停止。当KM3激活时，其常开点火开关关闭。在这种情况下，KM4的常开触点闭合，对应控制的电机会向反方向转动，遮阳帘的状态由展开变为闭合。图4.5遮阳帘控制电路图4.3硬件选择4.3.1PLC的型号选择（1）控制系统所需要的I/O点数依据控制要求，首先确定所有输入和输出，确定PLC的I/O点。（2）选择PLC的型号本次设计选用了s7-1200系列,与s7-1200搭配的硬件有:编程器、操作面板、兼容PC等，CPU板、I/O板和电源组成了s7-1200硬件结构。此外，还有系统软件和接口。本控制系统需要14个输入、10个输出。根据相关的设计需求，25%的备用点应该被预留，以此让系统易于维护更新。尽管CPU-224的I/O点数也是14个输入，10个输出，但是出于它无法预留I/O点数，会让后续的迭代更新非常困难。考虑到以上几个方面，我们最终选择使用了CPU226这个型号。4.3.2PLC的I/O地址分配表根据系统设计，对I/O地址分配表的设计如下表4.1所示：表4.1I/O地址分配表输入信号输出信号序号名称地址符号序号名称地址符号1自动/手动转换I0.0SB11通风电机正转Q0.0KM12总启动I0.1SB22通风电机反转Q0.1KM23总停止I0.2SB33遮阳帘打开QO.2KM34窗帘开度I0.3SQ14遮阳帘关闭QO.3KM45窗帘关度I0.4SQ25热风机QO.4KM56遮阳帘打开I0.5SB46冷风机QO.5KM67遮阳帘关闭I0.6SB47加热器QO.6KM78通风电机正转I0.7SB58补光灯QO.7KM89通风电机反转I1.0SB59二氧化碳添加器Q1.0KM910热风机开/关I1.1SB610启动指示灯Q1.1KM1011冷风机开/关I1.2SB712加热器开/关I1.3SB813补光灯开/关I1.4SB914二氧化碳添加器开/关I1.5SB1015温度传感器AIW016光照度传感器AIW217二氧化碳传感器AIW44.3.3EM235模拟输入模块设计（1）EM235模拟输入模块简介由于控制模块对下部分模块进行控制主要通过传输数字信号来控制，因此考虑到本设计的实际运用，特选用EM235来处理转换信号，它负责读取相关传感器的模拟数据并转换输出为数字信号。在本次的系统设计中，使用了三个EM235模块来处理传感器的数据，读取模拟数据后转换为数字信号再传输给PLC系统中。只采用EM235模拟输入，主电路的交流可通过EM235直接转换成4-20毫安标准直流电流信号，按线性比例输出。系统可连续采集数据。EM235使用24V直流电压的工作电源，有一个模拟输出和四个模拟输入。相关的输入范围如下表4.2所示：表4.2模拟量模块输入范围和开关分辨率单极性满量程输入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0-50mV12.5微伏OFFONOFFONOFFON0-100mV25微伏ONOFFOFFOFFONON0-500mV125微伏OFFONOFFONONON0-1V250微伏ONOFFOFFOFFOFFON0-5V1.25微伏ONOFFOFFOFFOFFON0-20mV5微安OFFONOFFOFFOFFON0-10V2.5微安通过对上表分析，SW1-SW2可以选择模拟输入的范围。SW6确定模拟输入的极性。SW6处于打开状态时，模拟输入是单极的。当SW6处于闭合状态，对应的模拟输入信号是双极的。该控制系统采用单极性传感器，选用0-20mA和0-5V范围。4.3.4传感器型号选择（1）温度传感器温度是反映环境质量的重要参数。依据控制的需求，温度传感器的选用了基恩士公司的FT-H50系列中低温，超长距离数字红外传感器。它的特点是非常稳定、响应迅速、结构简单而易用。外观图如图4.6所示图4.6温度传感器FT-H50该传感器的主要性能指标如下：①温度检测范围：-50～520℃；②环境温度：-10到55°C，无冻结③相对湿度：35到85%，无凝结④抗震性：10到55Hz，双倍振幅：1.5mm，X，Y，Z轴方向各2小时重复精度：±0.5°C（2）光照传感器光照传感器向PLC控制中心传输相关信号后，控制中心通过输出信号控制遮阳帘，让大棚内的光照强度处于合理的范围，进而增强农作物的光合作用；合理控制不同光照水平的作物。根据系统控制要求，选用的光传感器为基恩士公司的LR-W500C光传感器。它体积小，安装方便，传送距离远，抗干扰本领好，可分辨颜色、物体的差异，不易受工件角度、距离的影响。其结构如图4.7所示.：图4.7光照传感器LR-W500C结构图①电源电压：10至30VDC包含纹波(P-P)10%、Class2或LPS②消耗电流：22VDC时，55mA以下，14VDC时140mA③环境光照：白炽灯：10，000lux以下、阳光：20，000lux以下④环境温度：-20至+50°C⑤相对湿度：35至85%RH（3）二氧化碳浓度传感器CO2控制系统实监测CO2的含量。本此设计中选用了TGS4160型固态电化学气体传感器作为采集室内二氧化碳数据的传感器。它的特点是体积小巧、性能稳定、非常可靠，它的内部结构如图4.8所示:图4.8二氧化碳传感器TGS4160内部结构图TGS4160相关参数如下：测量范围：300-50，000ppm对二氧化碳的浓度识别非常精准赖湿性低，使用寿命长。④使用温度：-10～+50℃

5控制系统软件设计5.1STEP7

Micro/Win软件简介本文选用的STEP7-MICRO/WIN可以搭配PLC对智能大棚进行控制，一般需要使用Windows操作系统操作，此软件的功能广泛，易于使用。当建立了编辑界面后，在输入程序过程中可以即时修改，便于操作者不断完善编译和调试。5.2控制系统程序设计思路系统在自动模式的情况下，系统会将传感器输入的数据与系统预置的相关数据进行对比。当光照传感器的数据高于预置值时，PLC会输出指令到相关硬件控制器来打开遮阳帘和补光灯；相反，当测得的光强度低于指定值时，PLC将发出适当的命令以打开遮阳帘。若传感器输入的温度值高于系统预置值，PLC会通过开启空气冷凝器和风扇对室内进行降温。若传感器输入的温度值低于系统预置值，PLC会通过开启热风机对室温进行提升。启动命令，若二氧化碳传感器测得的值低于系统预置值时，PLC会打开二氧化碳发生器来增加室内的二氧化碳的含量。如果测得的环境系数值与设置值匹配，系统将关闭设备以保持环境的稳定性。将温室气体浓度检测数据与控制系统的指示值进行比较。如果测量值超过规定值，则将通过PLC发出适当的命令，以控制空气冷却器的打开和通风机的过渡运行（温室气体排放）；若温度测量值低于预置值，系统会通过打开加热器对温室进行加热，并反向运行风扇。如果温室光线小于指定值，则系统将照亮窗帘和阳光；否则，系统将自动关闭窗帘。如果温室气体浓度低于一定值，系统将打开碳控制阀。如果温室值等于指定值，则该设置将停止工作以保持环境值。不同的温室植物对自然环境也有非常不同的要求。该系统在其参考字段中接受一个适合研究的值。5.3控制系统程序流程图图5.1温室控制系统流程图对温度的控制流程，如下图5.2所示:图5.2温度控制流程图对光照的控制流程，如下图5.3所示：图5.3光照控制流程图当主程序检测分析得出光照强度值已经超出预定范围时，启动光照控制遮阳设备以调控光照，主程序判断当前温室实时光照不在预定阈值内时，便会调用子程序启动补光设备对温室进行补光。如果温度当前值等于预设范围，那么温度控制子程序返回主程序，保持室内光照强度。流程图如下：对二氧化碳的控制流程，如下图5.4所示：图5.4CO2浓度控制流程图同样的，当主程序检测分析得出CO2浓度值已经超出预定范围时，保持室内浓度，主程序判断当前温室实时光照不在预定阈值内时，便会调用子程序启动CO2添加设备，并再次返回子程序，直到室内二氧化碳浓度当前值等于预设范围。5.4控制程序设计及分析（1）自动/手动切换图5.5自动/手动切换图如图5.6所示，I0.0对应的是手动与自动之间的切换，I0.1是总启动，当I0.1为1时，Q1.1通电，相关启动灯亮，总停止为I0.2，当I0.0=1，I0.1=1时，M0.0接通电流。温度控制如下图5.6所示：图5.6自动情况下温度控制图如图5.7所示，当M0.0通电时，系统的运行方式为自动。在AIW0小于28的情况下，M0.3将会通电，此时会启动加热设备。图5.7手动情况下温度控制图如图5.8所示，若M0.1通电，系统会切换到手动状态。图5.8通风扇正转图如图5.9所示，将单刀双掷开关被拨至“通风扇正向运转”，通风扇处于正转状态。图5.9通风扇反转图如图5.10所示，处于温度控制控制中，若温度传感器的温度检测值在手动模式下小于给定温度的值，M0.3通电，通风机的转动方向为正向。在手动模式的情况下，通过单刀双掷开关控制风机的正反转向，M0.5通电，通风扇的转动方向调整为反向。图5.10热风机启动图如图5.11所示，在温室的温度控制环节，若温度传感器输出的检测值小于预置温度值，中间继电器M0.3处于通电状态，热风机处于启动状态。图5.11冷风机启动图5.12加热器启动图如图5.13所示，在温室的光照控制环节，若光照传感器输出的检测值小于预置光照值，中间继电器M2.0处于通电状态，遮阳帘被合上来遮挡光。4.二氧化碳浓度控制图5.13二氧化碳浓度自动控制如图5.14所示，在温室的二氧化碳控制环节，若二氧化碳传感器输出的检测值小于预置二氧化碳值，则中间继电器M3.0处于通电状态，二氧化碳被加到温室内。图5.14二氧化碳浓度手动控制如图5.15所示，若M0.1通电，系统的工作模式为处于手动。可以通过控制二氧化碳调节阀I1.5来调整室内的二氧化碳浓度。如图5.15所示。在本控制系统采用的为单极性的传感器，所以取用的量程为0-20mA和0-5V。首先通过PLC和给定标准值进行比较，若不在所给定标准值范围内，系统会发出报警，PLC输出相关控制指令，对室内温度进行调节。图5.15温度模拟量处理程序

6测试与仿真6.1仿真软件介绍在本次的毕业设计中用到的仿真软件为S7-1200，在设计中常用的一些指令都可以用此软件来进行仿真。数字信号输入开关、模拟电位计和LED输出显示，还被提供仿真软件、两个模拟电位计和LED输出显示。除此之外，它还可以对文本仿真后进行显示。在缺乏真是实验环境的情况下，这是可共采用的较为有效的方法。6.2仿真与调试准备工作在进行仿真时，我们需要把仿真软件和STEP7Micro/Win编辑软件相结合进行使用。也就是我们在编辑软件完成程序输入之后，还需要在仿真程序加载中进行以下的操作步骤：（1）在编辑软件中输入相关程序；（2）将已经在编辑软件中输入好的梯形图程序导入到文件夹awl中;（3）把需要的数据块以TXT文件的形式导出；6.3控制系统的触摸屏仿真本温室控制系统采用西门子的TP177B。在开启系统后，系统进入运行状态，温度、光照等传感器测得的数据会在参数显示界面实时的显示。点击“进入调试界面”按钮，会进入到调试界面，在该页面，我们可以分别预设如温度、光照、湿度、二氧化碳浓度等的相关的环境变量值。参数数值显示界面如下图6.1所示：图6.1参数数值显示界面图6.2系统调试界面在参数设置页面点击“设置”按钮，弹出用户登录窗口，进入到参数设置界面，操作员可以根据不同农作物的生长需求，对大棚内部的相关环境变量参数进行设置。完成输入操作后，单击“确定”按钮，即可保存预置数据，单击“取消”按钮，相关预置数据则不会被保存。图6.3参数设置界面图6.4控制模式选择界面点击“模式选择”按键，进入到模式选择页面。在该页面可以对系统的运行模式进行选择，若选择手动控制模式，即可对温室内的执行机构进行手动控制操作。若选择自动控制模式，则无需登录，按下“自动控制模式”后，返回参数数值显示界面，按下“启动”按钮，系统会根据内部设定的程序，自动调节执行机构的开启与关闭，以维持温室内的环境变量值在理想范围之内。

7结论与展望本文分析了我国智能农业的实际发展，提出了智能温室监控系统的建设。结合PLC技术，设计、测试并运行了一系列旨在从温室环境中收集数据到远程自动控制的智能温室监控系统。主要有手动和自动两种控制模式。在自动模式下正常工作，紧急情况下，切换到手动模式。当控制系统处于自动模式时，传感器将检测有关环境因素的数据，例如温度，光强度和二氧化碳浓度，并将确定的值与系统控制系统的指定值进行比较。如果检测到的温度和其他数据值超过指定值，则PLC将给出有关打开冷却风扇和鼓风机的适当说明。如果温度传感器的检测值小于指定值，则系统会打开加热器和热空气风扇对温室进行加热，并且控制风扇反向旋转。如果传感器采集到的的二氧化碳浓度低于预置值，系统会打开二氧化碳控制阀来增加二氧化碳浓度。如果温室中的相关检测值等于预置值，相关设备将停止工作。另外，温度监控系统仍然存在一些局限性：(1)由于传感器抗干扰能力弱，导致输出信导弱，影响系统的稳定运行。(2)实际设计过程中，系统的散热问题没有被考虑，影响系统合理高效的运行。虽然在一定的温度调节范围内，温度是可控的，但是由于调节的时间过长，系统相关能力还需要进一步加强。本次的研究只是对于控制系统，并没有实际应用，所以距离实际操作还需更进一步探究与改进完善。参考文献[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].