基于PLC技术的养殖场环境监控系统设计
基于PLC的养鸡场智能化监控系统设计
基于PLC的养鸡场智能化监控系统设计作者：张宏伟解应博陈凯彬来源：《软件导刊》2017年第08期摘要：为了解决规模化养鸡场自动化管理中存在的监测参数众多的问题，提出一种以PLC为核心处理器的多参数智能化监控系统。
传感器将采集到的环境参数值传送到PLC，经过PLC处理后传送到上位机，上位机对数据进行分析、存储和显示，并发送相应指令到PLC来控制设备开启或关闭。
结果表明，该系统检测灵敏，控制设备反应迅速，可使鸡舍环境参数控制在适宜范围内。
关键词：PLC；多参数；上位机；智能化监控DOIDOI：10.11907/rjdk.171237中图分类号：TP319文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2017）008-0091-030 引言我国是世界的鸡肉生产大国和消费大国，特别是近年来随着我国经济的快速发展，人们生活水平不断提高，对鸡肉的需求量更是日益递增。
面对鸡肉需求量的增加，传统一家一户的散养模式已不能满足市场需求[1]。
对鸡舍内的环境参数进行实时在线监测和控制是养殖自动化管理的关键[2]。
传统养鸡场主要是凭借工人长年累月积累的经验来判断鸡舍内温度、湿度和氨气的浓度是否合适，从而开启或关闭相应的控制设备，不利于规模化养殖[3]。
随着科学技术的进步，促使传统落后的养殖模式向专业化、规模化、信息化方向发展，监控系统也朝着网络化、集成化、智能化方向发展。
黄驰[4]提出了一种基于ARM11和Linux的DS18B20温度测量系统，实现了温度数据的采集处理和显示；赵娟等[5]根据AVR单片机的相关功能设计了一种气体监测系统，可以对舍内的有害气体浓度进行监测，并且通过RS485总线将检测到的数据传送到上位机来控制相关设备，但是存在单片机故障率高、不易扩展、对环境依赖性大、开发周期长等缺点；崔曦元等[6]提出了一种基于ZigBee技术的空气净化系统设计方案，利用ZigBee技术传输采集到的参数。
但鸡舍内部环境相对复杂，导致无线传输抗干扰性差，不稳定。
基于plc自动饲养系统设计
基于plc自动饲养系统设计自动饲养系统是现代畜牧业发展的重要趋势之一，其能够大幅度提高养殖效率，减少劳动投入，降低养殖成本，同时也能够保证养殖质量和安全。
近年来，随着PLC（可编程逻辑控制器）技术的不断发展，越来越多地应用到自动饲养系统中，以此实现自动化、智能化、网络化和信息化等特点。
本文将基于PLC自动饲养系统设计展开探讨，分别从系统设计、硬件实现和软件编程等方面进行论述。
I.系统设计本设计方案所面向的自动饲养系统主要包括：饲料供给、水的供应、储料仓、料斗、螺旋输送机、自动清洗等多个部分。
系统的总体框架如下图所示：如上图所示，本系统采用三层结构进行设计，总分为三层：上层管理系统、中间控制层和下位执行层。
其中，上层管理系统负责系统的数据管理和远程监控；中间控制层通过PLC实现对主控制器（MC）的控制，负责控制和监测传感器信号、过程变量和执行机构工作状态；下位执行层由执行器和执行机构组成，按照指令进行执行，并将各类信号或反馈传回中间控制层进行处理。
通过上述三层结构的设计能够有效地实现系统部件的协同工作，从而确保系统的运行顺畅。
II.硬件实现1.控制器在本设计中，我们使用了一款三菱PLC控制器。
其基本特点是：结构紧凑、易于安装使用、控制精度高、反应速度快，适用于工业自动化控制领域。
此外，PLC还可配合各种输入输出模块来实现灵活的机械操作，方便控制工作。
2.传感器在本设计中，我们采用了DS18B20温度传感器、水位传感器、电机电流传感器等多种传感器，对系统的多种参数进行实时监测和测量。
这些数据可以反馈到控制器进行处理，进而通过执行器对系统进行反馈和控制。
3.执行器本系统使用了多个执行机构，如螺旋输送机、清洗水泵、页面执行器等等。
在PLC控制器的控制下，这些执行器能够在指定时间内按照系统的要求进行相应的动作，实现自动饲养系统的功能。
III.软件编程在本系统设计中，使用了GX Works2软件进行PLC程序的编程和调试。
PLC技术在禽畜养殖舍环境控制系统中的应用
PLC技术在禽畜养殖舍环境控制系统中的应用
武杰文，张 伟 （上海谷瑞农牧设备有限公司，上海市 201612）
摘要：禽畜舍提供了猪鸡所必需的生长条件，因此对养殖舍环境 控制的研究日益增多。研究了基于PLC和MCGS软件的禽畜养殖舍 环境控制系统，通过温度探头、湿度探头、CO2探头对养殖舍中 的各个环境参数做数据监测，将测量到的数据输入PLC中，通过 和预设值的对比，PLC驱动不同的执行机构来调整养殖舍内的环 境条件，从而实现环境的自动化控制。最后运用MCGS软件进行组 态设计，为禽畜养殖舍环境控制系统的可视化监控研究提供了设 计基础。 关键词：养殖舍；环境控制；组态设计；PLC；MCGS 0 引言
㓿EḕM23ᗇ5⸕具ˈ备&384个 ާ模༷拟 њ量ᮠ输ᆇ䟿入䗃点⛩ޕ，ˈ1个 њ模ᮠᆇ拟䟿量䗃ࠪ输⛩出ˈ┑点䏣，㌫㔏满䴰足≲ˈ系统
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与温室环境相类似，禽畜养殖舍内部的环境也是由光照、温 度、湿度、二氧化碳浓度等因素构成的，其环境控制系统通过对 养殖舍内的温度、湿度、通风以及光照的控制，为其所饲养的猪 鸡提供最佳的环境条件，使舍内环境能适应不同品种的猪与鸡在 不同生长阶段的发育，故禽畜养殖舍环境控制系统的研究显得尤 为重要。
基于PLC的奶牛牛舍环境参数监测系统
敲 ： ＜￣ ３ ￣ ４ Ｆ Ｓ 最， Ｊ 、 ｛ 卖 数： １ ｐ ｐ ｍ、 Ｏ ． Ｉ ％Ｖ Ｏ Ｌ 响应时间： ≤１ ５ 秒
图 ２ 系统 硬 件 结 构 电源 ： ２ ４ Ｖ Ｄ Ｃ±１ ２ Ｖ Ｄ Ｃ 检测方式： 扩散式 工作方式： 长期连续工作
助项 目： 黑龙 江省 大 学 生创 新 创 业 项 目 作者简介 ： 宗文平（ １ ９ ９ ０ 一 ） ， 女， 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学信 息技 术 学 院 ， 农 业 电 气化 与 自动 化 ， 本科。 通信作者 ： 梁春 英（ １ ９ ７ １ 一 ） ， 女， 教授 ， 主要从事农业信息检测与智能控制方 面的研究。
２ Ｐ Ｌ Ｃ选型 及地 址分配 本系统采用采用西门子 ｓ ７ — ２ ０ ０系列 Ｃ Ｐ Ｕ ２ ２ ￣， 扩展模块包括扩展两 个模拟量输入模块 Ｅ Ｍ２ ３ １ 目 。 Ｃ Ｐ Ｕ ２ ２ ６ 集成 ２ ４ 输入， １ ６ 输出。 Ｅ Ｍ２ ３ １ 为模 拟量 ４ 输入。表 １ 为系统各控制信号地址分配表。 ３ 硬件结构 整个硬件结构如图 ２ 所示。 上位机主要作用是参数没定和实时监控目 ，
科 技 论 坛
・ １ ３ ３ ・
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的奶牛牛舍环境 参数监测系统
宗文平 梁春英 时山宁 朱玲玲 熊银生
（ 黑龙 江八 一 农 垦 大 学信 息技 术 学 院 ． 黑 龙 江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ９ ）
摘 要： 奶牛养殖过程 中， 奶牛的环境控制 对畜禽的健康 生长、 最 大程度地发挥其 生长性 能有 着重要 意义。因此 ， 调控 好奶牛舍 内 部 温度 、 湿度和空气等环境 因子， 是奶牛饲养管理 的最根本 问题 。 本课题为基于 Ｐ Ｌ Ｃ的奶牛健康养殖 系统环境监测 系统的研制 ， 该 系统的主 要功 能是将传 感器采集到的畜禽舍的各 制器完成数据处理 ， 执行相 关程序 ， 动作执 行机 构， 实现奶牛舍 内小环境 的监测与调 节， 同时由触摸屏 实现显 示当前环境 参数和对 目标环境参数的设定。
基于plc的农业养殖大棚监控系统设计
基于plc的农业养殖大棚监控系统设计摘要：随着科技进步与社会进步，人民已不能满足于衣食住行，也不能以适时收成为知足。
只要你愿意，你就可以随时随地地享用你喜欢的食物。
本文就是为了解决上述问题而研制的一种 PLC监测装置。
能适应不同时期的不同情况，从而保证环境的总能适应作物的成长。
在设计中，利用 PLC进行了一系列的控制，采集了大量的植物，并将这些植物的生长情况进行了模拟，在测试的时候，可以根据周围的环境参数来调整和调整，从而保证植物的健康。
最后，实现了作物在适宜的生长条件下，适应了适宜的生长条件，进入了一个智能化的循环体系，形成了低成本高效的工厂化生产。
关键词：PLC；大棚养殖；智能化系统；农作物1绪论通过对温室内环境的监控，可以使温室内的作物得到精确的控制。
通过对室内大气中的水分、气温和光线进行监控，可以对周围的环境因子进行动态调节，使之适合于农作物的生长。
它使生产更加系统化，培育更多技术作物，提高了产品的质量和经济价值。
为了提供有利于农业科学研究活动的科学方法，将自动控制引入农作物生产中，通过数据记录和参数设置，组织农业科学研究以及各种农作物使用的生产决策条件，为农业研究人员提供实用的方法。
2总体方案设计2.1控制器的比较与选择可编程序控制器具有成本高、尺寸大、抗干扰性好、编程简单、不易出错、研制时间较少等优点。
因此，许多复杂的控制系统都采用了可编程控制器，这是一种非常可靠的方法。
可编程控制器具有低成本、低功耗、低体积、高性价比等优点，但是由于其对周围的环境条件和器件性能的限制，很难适应多种场合，并且存在着一定的抗干扰性和失效风险，并且在不进行长期试验的情况下，其性能不稳定。
由于设计应用于农业养殖大棚，有时候环境可能是比较的恶劣，各种环境因素都可能有，单片机这种集成电路的芯片，保护包装对于这种环境是非常差的，对于这种需要投入长期使用的环境，使用单片机肯定是不行的，所以设计采用了使用PLC作为此次系统控制的控制大脑，PLC本身就是为了去满足工业的恶劣环境控制而生的，其能适应各种恶劣的环境，有的还有专门的防护型PLC，其防护等级可以达到IP65，这种防护等级已经几乎达到了防护的最大等级了。
基于PLC的禽舍环境控制系统设计
青岛农业大学毕业论文（设计）题目：基于PLC的禽舍环境控制系统设计姓名：学院：专业：班级：学号：指导教师：年月日毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
论文（设计）作者签名：日期：年月日毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。
本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。
本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。
论文（设计）作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 同类别设计研究状况 (1)1.3 主要研究任务和难点 (3)2系统的总体方案设计 (4)2.1设计目标 (4)2.2 可编程控制器选择方案 (5)2.3系统的设计要求 (6)2.4系统的设计方案 (6)2.5 程序设计 (7)2.6加热方案的选取 (7)3系统硬件性及机介绍 (10)3.1可编程控制器 (10)3.2 BD扩展模块 (13)3.3 PT100温度传感器 (14)3.4 触摸屏 (15)4控制系统的设计 (18)4.1可编程控制器的硬件连线及设计 (18)4.2触摸屏的设计 (20)4.3外部电路设计 (22)5控制系统软件程序的设计 (24)5.1可编程控制器软件程序的设计 (24)5.2触摸屏软件程序的设计 (27)6结论 (30)6.1本系统的优点 (30)6.1本系统的不足 (30)参考文献 (31)致谢............................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于PLC的水产养殖监控系统的开发实验
一天，水中的水溶氧 含 量 都 随 着 日 光 的 照 射 而 发 生 变 化 ，从 早 上 六 点 太 阳 出 来 开 始 ，直 到 下 午 四 点 以 后 太 阳 落山，鱼塘中的水 溶 氧 含 量 先 升 高 再 降 低。 鱼 塘 中 水 温也是随着日照的 变 化 而 变 化，根 据 其 他 文 献 介 绍 得 到如图３所示的水温与水溶氧含量的关系曲线。
根据实验数据分 析，不 同 水 深 有 不 同 的 水 温 和 水 溶氧含量，随着水深 数 值 增 大，水 温、水 溶 氧 含 量 也 会 随之降低 。 ［２］
图 ３ 温 度 与 水 溶 氧 的 关 系 曲 线
２ 基于 犘犔犆 的水产养殖监控系统总体设计 ２．１ 控 制 要 求
该 系 统 针 对 水 深 、水 温 、水 溶 氧 含 量 进 行 监 控 并 通 过执行机构进行调 节，有 效 地 控 制 了 鱼 塘 水 产 生 长 环 境，基于 ＰＬＣ 的水产养殖系统结构如图４所示。
鱼塘环境对水产 品 的 生 长 至 关 重 要，其 中 尤 以 水 深 、水 温 、水 溶 氧 含 量 最 为 重 要 。 以 上 因 素 会 直 接 影 响 水 产 品 的 生 长 速 度 和 质 量 ，如 果 把 握 不 好 其 中 关 系 ，甚 至会导致鱼塘水产大范围患病及死亡 。 ［１］ 根据相 关 文 献及 资 料 查 询 所 得 鱼 塘 中 的 水 溶 氧 含 量 如 图 １、图 ２ 所示。
屏上 实 时 显 示；② 根 据 传 感 器 上 的 信 息 反 映，通 过 ＰＬＣ 程序处理，顺 利 完 成 执 行 机 构 的 工 作；③ 渔 户 可 根 据 季 节 、天 气 等 实 时 自 然 条 件 进 行 手 动 操 作 ，以 达 到
完 美 控 制 ，实 现 利 益 最 大 化 。
基于PLC的养鸡场智能化监控系统设计
案， 利用 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技 术 传 输 采 集 到 的参 数 。但 鸡 舍 内 部 环
境相对复杂 ， 导致无线传输抗干扰性差 ， 不稳 定 。
针 对 上 述 问题 ， 本文 提 出一种 基 于 Ｐ Ｉ Ｃ 的 多 参 数 智
能 化 监 控 系统 ， 该监控 系统能 够实 现对鸡 舍 内温度 、 湿 度
温 湿 度 传 感 器 和氨 气 传 感 器 将 采 集 到 的参 数 变 换 成
电信 号 ， 经 过 Ａ／ Ｄ 转 换 模 块 将 电 信 号 转 变 为 相 应 的数 字
理 的关 键 ］ 。传 统 养 鸡 场 主 要 是 凭 借 工 人 长 年 累 月 积 累
的 经 验来 判 断 鸡 舍 内温 度 、 湿度 和氨气 的浓 度是否 合适 ， 从 而 开启 或 关 闭 相 应 的 控 制 设 备 ， 不利于规模化养殖口 ］ 。
信号传输到 Ｐ Ｌ Ｃ， 经 ＰＬ Ｃ处 理后 传 送 到 上 位 机 ， 上 位 机 通 过组态王 ６ ． ５ ５编 写 相 应 程 序 ， 通过数据分析和处理 ， 将 采 集 到 的数 值 与 根 据 实 际情 况 设 定 的温 度 、 湿度 和 氨气 浓 度 值 进 行 比较 ， 将编写好 的相关 控制指令传 送到 Ｐ Ｌ Ｃ， 从 而 控制通风系统 、 降温 系统、 加 热 系 统 和 增 湿 系 统 的 启 动 或
第１ ６ 卷 笫８ 期
２ ０１ ７ ｑ － ： ８ ） ￣
软 件 导 １ ： Ｕ
Ｓｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ＧＵｉ ｄｅ
Ｖ ｏ】 ．１ ６ ＮＯ． ８ Ａｕｇ ．２ ０１ ７
基于 Ｐ Ｌ Ｃ 的 养 鸡 场 智 能 化 监 控 系 统 设 计
智能养殖监控系统设计
智能养殖监控系统设计智能养殖监控系统设计是指将传感器，控制器，可编程逻辑控制器（PLC），实时数据采集和存储技术，物联网技术以及专用的监控软件整合在一起，以提高养殖行业的生产效率和生态的性能的技术。
智能养殖监控系统设计的主要内容有：1.环境监测：养殖系统中的环境因素是影响动物生长发育的重要因素，智能养殖系统中的环境监测系统可以监测温度、湿度、空气循环、饲料投放、水质、垃圾处理等关键环境指标。
2.动物状态监测：智能养殖监控系统可以实时监测动物的体温，心率，血氧饱和度，血液分析等生理参数，以及荷尔蒙、食欲、活动量等行为参数，帮助养殖业者及时发现动物及疾病的变化。
3.数据收集和存储：智能养殖监控系统中的数据收集和存储技术可以连接传感器，收集和存储自动监测或管理员操作采集的原始数据，并以图表和报告形式反映出来。
4. 智能控制系统：智能控制系统可以根据设定的参数，实时监控和调节养殖系统中的环境参数和动物状态，以保证动物的健康生长和生产效率。
5.物联网技术：智能养殖监控系统可以通过连接到物联网的手段，实现远程监测和控制，提高养殖行业的生产效率。
6.人工智能：智能养殖监控系统也可以采用人工智能技术来实现对数据的智能解读和处理，以更好地了解动物行为、调控环境参数以及实时监测和诊断疾病。
总之，智能养殖监控系统设计旨在借助计算机技术，科学合理地监测和控制动物生态系统，以提高养殖行业的生产效率和生态的性能。
智能养殖监控系统能够通过实时环境监测，动物状态监测，数据收集和存储，智能控制，物联网技术和人工智能这几个方面，实现对养殖系统的有效控制。
它不仅可以减少养殖成本，而且可以提高动物的健康水平，有利于提高养殖行业的生产效率和经济的发展。
总而言之，智能养殖监控系统设计旨在借助计算机技术，科学合理地监测和控制动物生态系统，以提高养殖行业的生产效率和生态的性能。
该系统通过环境监测、动物状态监测、数据收集和存储、智能控制、物联网技术以及人工智能等技术实现对养殖系统的有效控制。
基于PLC的泌乳牛舍环境测控系统设计
Base Construction基于PLC的泌乳牛舍环境测控系统设计胡 韬，寿哲明，王子成，黄兆波*云南农业大学机电工程学院，云南昆明 650201摘 要：传统奶牛养殖是根据养殖户经验进行的养殖，养殖过程耗时、耗力且养殖成本高，机电一体化装备研发是提升奶牛规模化养殖的重要一环。
本文设计一套基于可编程逻辑控制器（PLC）的泌乳牛舍环境监控系统，结合PLC控制和物联网技术，实现PLC组态触摸屏和物联网平台的通讯，系统能实时显示当前环境参数、根据环境参数变化自动调整牛舍灯光和风扇等设备、远程发送故障报警信息等，减轻养殖场（户）负担，自动改善规模化养殖场牛舍环境，提高奶牛产奶量和质量。
系统设计完成后应用于奶牛养殖场，使用过程中系统可靠稳定，界面操作方便，具有较好推广应用价值。
关键词：泌乳牛养殖；可编程逻辑控制器（PLC）；组态技术；物联网文章编号：1671-4393（2023）07-0064-06 DOI:10.12377/1671-4393.23.07.130 引言随着经济发展、时代进步，在全球化背景下，中国人在饮食结构方面受到西方饮食习惯影响，逐步开始“全民牛奶运动”热潮。
作为世界第一人口大国，对牛奶需求量极高，并且对牛奶品质要求相对更高。
近年随着市场经济发展，乳品行业竞争激烈。
云南省作为畜牧业大省，为乳品行业提供丰富的乳制品资源，在国内外市场不可或缺。
产量高、品质好的牛奶对促进云南省畜牧业发展和提高养殖利润具有促进作用[1]。
本次设计主要根据荷斯坦牛的泌乳阶段生长环境，即在规模养殖下，温度、湿度和光照时间对奶牛产奶量有极大影响。
研究表明，荷斯坦牛在高于24 ℃、低于8 ℃的环境下，产奶量出现下降趋势[2]。
合理利用人工补光照明也能使奶牛提高进食量从而有效提高产奶量。
在奶牛养殖日益精细化、科学化的管理下，合理利用光照及温度控制等资源，对牧场降低成本、提高效益、提升竞争力有很大的实际意义。
因此，合理对养殖环境监测及控制，是提高奶牛作者简介：胡 韬（1999-），男，安徽黄山人，硕士，研究方向为农业工程与信息技术；寿哲明（2001-），男，浙江杭州人，本科，研究方向为农业电气自动化；王子成（2000-），男，云南曲靖人，本科，研究方向为农业电气自动化。
基于PLC的环境监测与控制系统设计
基于PLC的环境监测与控制系统设计1. 引言本文档旨在设计一套基于可编程逻辑控制器（PLC）的环境监测与控制系统。
该系统将通过传感器实时监测环境参数，然后使用PLC控制设备来调节环境条件。
本文将介绍系统的设计原理、硬件组成和功能。
2. 设计原理环境监测与控制系统的设计基于PLC技术，该技术以其高可靠性、可编程性和实时性而被广泛应用于工控领域。
系统通过传感器获取环境参数，如温度、湿度、气压等，然后PLC根据事先设定的规则进行判断和处理，并通过执行器控制设备来调节环境条件。
3. 硬件组成本系统的主要硬件组成包括：- PLC控制器：作为系统的中央处理单元，负责接收传感器信号、处理逻辑、控制执行器等。
- 传感器：用于监测环境参数，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
- 执行器：通过PLC控制，用于调节环境条件，如温度调节器、湿度调节器、风扇等。
- 通信模块：用于与外部设备进行数据交互，如人机界面、远程监控终端等。
4. 功能本系统设计具备以下主要功能：- 实时监测环境参数：通过传感器实时采集环境参数数据，并传输给PLC进行处理。
- 自动控制环境条件：根据预设规则和控制算法，PLC控制执行器设备，调节环境参数，以达到所需的环境条件。
- 告警和故障检测：当环境参数异常或设备故障时，系统能够及时发出告警并进行故障检测，保证系统的安全和可靠运行。
- 数据记录和存储：系统能够记录环境参数数据并进行存储，以供后续分析和查询。
5. 总结基于PLC的环境监测与控制系统设计通过集成传感器、PLC控制器和执行器等硬件，实现了环境参数的实时监测和自动控制。
该系统具备高可靠性、实时性和可编程性的优势，能够广泛应用于各种环境监测和控制场景。
基于的新生牛犊生长环境控制系统设计
ห้องสมุดไป่ตู้ 传感器与执行器选型与安装
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传感器与 执行器选 2 型与安装
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传感器选型：选用PT100温度传感器、HMP45D湿度传 感器和MH-300二氧化碳传感器，这些传感器具有测量 准确度高、稳定性好、使用寿命长等特点
执行器选型：选用型号为YORK的通风机、Hebei的加 热器和Hengshui的加湿器，这些执行器性能稳定、反 应迅速、可实现精准调节
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提醒管理人员及时处理异常情况。同时，监控软件将记录报警信息以便于后续问题分析和排
查
系统调试与优化
在系统安装完成后，需要进行调试和优化以检验系统的稳定性和可靠性。具体 步骤如下
检查PLC：控制器、传感器、执行器和上位机监控软件之间的连接是否正常
对系统进行通电测试：观察各设备是否正常工作 在不同环境条件下测试传感器的准确性和灵敏度：并对PLC控制程序进行调 整和优化，以满足实际需求
安装位置：将传感器安装在牛舍的不同位置以实现全 方位监测，并将执行器安装在相应设备的电源附近， 以便于控制调节
上位机监控软件设计
界面设计：采用C#编程语言和Windows Forms设计监控软件界面，包括实时数据展示、报警
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提示和历史数据记录等功能
数据通信：通过PLC的以太网模块，将PLC控制器与上位机连接起来，实现数据通信。在监
降低维护成本： 该系统具有较高 的可靠性和稳定 性，减少了故障 发生率和维护成 本。同时，系统 的升级和优化也 降低了二次投入 的成本
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对上位机监控软件进行功能测试和界面测试：确保软件运行稳定、功能完备
对系统进行长时间运行测试：观察系统的稳定性和可靠性，并对可能出现 的问题进行排查和解决
基于PLC控制的环境监测与控制系统设计图纸
基于PLC控制的环境监测与控制系统设计图纸1.引言随着环境污染和能源消耗问题的日益凸显，环境监测与控制系统在各个领域的应用变得更加重要。
本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）技术的环境监测与控制系统设计。
该系统通过传感器实时监测环境参数，并通过PLC进行数据采集和控制，以提高环境质量和能源效率。
2.系统架构2.1 硬件架构该系统的硬件架构主要由以下组件构成：PLC：作为控制核心，负责采集传感器数据并执行控制逻辑。
传感器：用于监测环境参数，如温度、湿度、光照强度等。
执行器：根据PLC的指令，执行相应的控制操作，如开关灯、调节温度等。
人机界面：提供用户交互界面，用于监控系统状态和进行参数设置。
2.2 软件架构该系统的软件架构主要包括以下部分：PLC编程：使用PLC编程软件进行程序逻辑的编写和调试，包括数据采集、控制策略和通信协议等。
数据存储和处理：将采集到的数据存储到数据库中，并进行数据分析和报表生成。
人机界面开发：使用人机界面开发工具设计用户界面，实现对系统状态和参数的监控与控制。
3.系统功能3.1 数据采集系统通过连接传感器，实时采集环境参数，如温度、湿度、光照强度等。
通过PLC的输入模块，将传感器的模拟信号转换为数字信号，以便后续处理和控制。
3.2 控制策略基于采集到的环境参数，系统可以执行一系列的控制策略，以调节环境参数并提高能源效率。
例如，当温度超过设定阈值时，系统可以自动调节空调的工作状态以降低温度。
3.3 报警与通知系统可以设置报警规则，当环境参数异常时，自动触发报警机制，并向相关人员发送通知。
通过及时发现问题，可以降低潜在的安全风险和损失。
3.4 远程监控与控制通过与互联网的连接，系统可以实现远程监控与控制。
用户可以通过手机、平板电脑等终端设备，随时随地监控系统状态和进行远程操作。
4.项目实施计划4.1 需求分析在项目开始阶段，进行需求分析，明确系统功能和性能需求，以及用户需求和操作场景。
基于S7-200SMART_PLC的智慧牛舍环境监测系统的研究
Value Engineering———————————————————————基金项目:2022年甘肃省教育科技创新基金项目：奶牛场智能化控制系统的研究与开发（项目编号2022A-282）阶段性成果。
作者简介:张晓霞（1981-），女，甘肃会宁人，本科，副教授，研究方向为电气工程、自动控制。
0引言近年来，随着互联网和人工智能技术的快速发展，奶牛养殖成为村民致富的香饽饽，奶牛是一种典型的耐寒不耐热动物。
当夏季温度过高时，奶牛的采食量下降，易产生热应激反应，从而导致产奶量下降，甚至导致牛只出现健康问题。
因此，奶牛的养殖环境和奶牛的健康息息相关，同时也是影响奶牛产奶量的最主要因素。
通常影响奶牛养殖环境的因素有温度、湿度、光照、通风、有害气体、微生物等因素，其中温度和湿度尤为重要。
通过调研，目前农村95%以上的奶牛养殖户的牛舍普遍采用人工手动控制的方法，控制不精确的同时也造成了人力物力的极大浪费。
本文设计的牛舍智能环境监控系统，可进行人工控制与自动控制设备运行，符合奶牛对生理的要求，可以最有效地发挥奶牛生产力，更好获取优质产品，降低人力物力资源的浪费。
1总体控制方案设计基于S7-200SMART PLC 的智慧牛舍环境监测系统以设计奶牛健康养殖环境控制系统为根本点，通过对牛舍内各环境因子的实地调研和分析，最终确定温度、湿度、有害气体含量作为影响奶牛生长和繁殖的主要控制参数，从而确定了系统设计总体方案如图1。
S7-200SMART PLC 作为下位机逻辑控制主体，接收来自现场传感器采集的牛舍温度、湿度、有害气体等环境因子的信息含量，接收之后CPU 对这些数据进行处理，当超出正常预设值之后，PLC 驱动相对应的执行机构开始工作，从而实现对牛舍环境自动调控的功能。
触摸屏作为系统上位机的人机交互界面，可实现与PLC 数据的实时交互，即完成系统设备运行状态和仪表采集数据等信息的在线监测及运行参数的设置、调整等功能。
基于PLC的智能农业现场监控系统设计分析
3.1 PLC 软件设计 PLC 程序设计分主站控制和从站控制，主站主要用
于环境参数的采集，因作物在每个阶段所需的温湿度、 光照强度、灌溉量不同，用户或管理人员可以在组态软 件上修改相应的参数设定值来对比实际环境参数监测结 果，同时在人机交互界面中实时观察智能农业现场的各 类参数情况，选择对设备自动或手动两种操作模式 [2]。
1 系统的总体设计
系统用传感器采集数据，包括塑料大棚或温室中环 境参数（温度、湿度、土壤温度、土壤湿度、光照强度、 土壤 pH 值、二氧化碳浓度等）的采集。以 PLC 作为控 制核心，能识别并存储承载参数的电流信号，将采集的 信息结合设定值，手动或自动驱动相应的执行器，实现 作物生长环境的智能调节。组态软件用于生成人机交互 界面，实施现场监控，PLC 云网关模块不仅可以实现现 场设备的远程控制，还能将 PLC 数据传送到专家系统和 用户平台，一方面，经过大数据处理平台对信息进行实 时分析，根据监测到的数据作出实时预警发送给用户或 管理人员；另一方面，用户通过电脑或手机登录网站能 对整个生产状况进行实时监测，有了情况后方便用户或 管理人员及时进行处理。
PLC 控制器的选择应根据监测环境的规模、监测因 子的选择、控制执行器的数量等确定系统的输入输出点 数、存储容量、输出方式、通讯方式等，从经济、精度 要求多角度考量选择相应的 PLC 及扩展模块，再确定相 应的组态软件。
智能农业现场各执行机构来自控制柜及连接现场的 控制设备，其系统组成和原理有所不同，包括遮阳系统、
随着现代农业产业化水平提升，根据传统的种植经 验来制定农事管理的措施已显得不够精确，把现代控制 技术、信息技术融入农事生产和管理中，搭建并完善智 慧农业平台是有效实施乡村振兴战略的重要措施，是现 代农业的一大发展趋势。在大棚、温室中，用智能农业 监测系统将多信息融合技术应用于其复杂多变的微气候 环境，可创建一个智能农业现场，实现农作物生长信息 的多地实时监测与控制，并在专家系统辅助下，实现农 业生产管理智能化实施。该类型监测系统采集信息全面， 包括各类环境参数和作物的实时图像、视频，系统从信 息的采集、转换到传输的全过程都是智能化处理，能实 现远程传输和控制。
基于PL C禽畜舍环境监控系统的设计
摘要随着社会的发展，人们对生活质量要求的提高，社会对日常所需的禽畜生产有了更高的要求。
禽畜的生存环境对禽畜的生长指标是具有重要影响的，因此，对禽畜舍的环境监控是具有重要意义的。
为了解决规模化禽畜舍自动化管理中存在的监测参数众多的问题，提出一种以PLC为核心处理器的多参数智能化监控系统。
传感器将采集到的环境参数值传送到PLC，经过PLC处理后传送到上位机，上位机对数据进行分析、存储和显示，并发送相应指令到PLC来控制设备开启或关闭。
结果表明，该系统检测灵敏，控制设备反应迅速，可使禽畜舍环境参数控制在适宜范围内。
关键词：PLC；上位机；禽畜舍AbstractWith the development of society, people's requirements for the quality of life are increasing, and society has higher requirements for the daily needs of livestock production. The living environment of poultry and livestock has an important influence on the growth index of poultry and livestock. Therefore, the environmental monitoring of poultry and livestock houses is of great significance.In order to solve the problems of numerous monitoring parameters in the automated management of large-scale poultry houses, a multi-parameter intelligent monitoring system with PLC as the core processor is proposed. The sensor transmits the collected environmental parameter values to the PLC, and after PLC processing, transmits to the upper computer, the upper computer analyzes, stores and displays the data, and sends corresponding instructions to the PLC to control the device to turn on or off. The results show that the system is sensitive in detection and the control equipment responds quickly, which can control the environmental parameters of the poultry house within the appropriate range.Keywords: PLC; host computer; poultry house目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)1.1研究背景 (5)1.2 国内外研究现状 (5)1.3 主要研究内容 (6)第二章系统控制方案设计 (7)2.1系统控制要求 (7)2.2 系统控制结构设计 (7)第三章系统硬件设计 (9)3.1 PLC的定义和特点 (9)3.1.1 PLC的定义 (9)3.1.2 PLC的特点 (9)3.2 PLC的基本结构和基本原理 (9)3.2.1 PLC的基本结构 (9)3.2.2 PLC的工作原理 (10)3.3 PLC的型号选择 (11)3.4 温度传感器 (12)3.5 湿度传感器 (13)3.6 系统IO表 (14)3.7 系统主电路 (15)3.8 PLC接线图 (15)第四章系统软件设计 (17)4.1系统流程图 (17)4.2梯形图设计 (17)4.3 组态界面设计 (19)4.4 系统仿真 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)第一章绪论1.1研究背景我国是世界的禽类生产大国和消费大国，特别是近年来随着我国经济的快速发展，人们生活水平不断提高，对禽类的需求量更是日益递增。
基于PLC技术的养殖场环境监控系统设计
基于PLC技术的养殖场环境监控系统设计路玉;陶涛【摘要】为了提高养殖场的环境监测水平,运用组态软件构建实时监控,通过现场和远程上位机对养殖场的环境参数进行监控.采用PLC技术对养殖场环境参数进行测控,通过上位机和下位机完成猪舍环境的智能控制,为猪的生长提供一个适宜的环境,达到既节约人力又节约能源、降低猪产品的生产成本、加快猪的生长速度和改善猪肉品质的功效.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】3页(P71-73)【关键词】监控系统;PLC;环境参数;智能控制【作者】路玉;陶涛【作者单位】扬州工业职业技术学院, 江苏扬州 225127;扬州工业职业技术学院, 江苏扬州 225127【正文语种】中文【中图分类】TP277.2;TM571.6;S818.5我国在从传统农业大国向农业强国转变过程中，精细养殖将起到非常重要的作用，这就需要严格的养殖场环境，因此，必须对养殖场的温度、湿度、光照强度等一系列环境参数进行实时调控。
现在国外已经形成了齐全的养殖工艺模式、配套设施和饲养管理技术。
在猪舍的自动识别、定量精确控制喂料、舍内环境自动控制及网络在线控制等方面已经取得很好的成绩，而且环境自动控制技术水平已逐渐趋向智能化[1-2]。
目前很多大型养殖场在快速发展的同时，由于有害气体的排放导致猪经常发生疾病，因此需要设置环境监控系统，对养殖场环境进行实时监控。
传统养殖场一般运用单片机作为环境监控系统的主要控制芯片，通过局域网进行监控和人工调试，但是单片机的精度不是很高，局域网的通信距离也受限制。
运用单片机作为养殖场环境监测系统的主控芯片，虽然解决了很多问题，但仍存在一些局限性[3]。
高效的养殖技术不仅要考虑营养条件，还要考虑场舍环境等因素[4]。
基于可编程逻辑控制器（PLC）技术，以猪舍为单位，对养殖场环境，如温湿度、光照强度以及一些有害气体的浓度等进行分布式实时监控，并对多种环境因素的控制效果进行分析，继而选择出最适合、更有效的控制技术，以改善猪舍环境。
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我 因 在 从 传 统 农 业 大 囝 向农 业 强 国转 变 过 程
时 监 控 ．并 对 多种 环 境 素 的控 制 效 进 行 分析 ， 继 而选择 ｆ ｆ １ 最适 合 、更有 效 的控 制 技 术 ， 以改 善
舍环 境 １ 系统 总体 结构
中 ，精 细养 殖将 起 到非 常 重要 的作 用 ，这 就 需要 严 格 的养殖 场 环境 ，因此 ，必须 对 养殖 场 的温 度 、湿 度 、光 照强 度 等一 系列 环境 参 数进 行 实 时调 控 。现
摘
要： 为 了提 高养殖场的环境监测水平 ，运用组态软件 构建 实时监控 ，通过现场和远程上位机 对养殖场的环境参数
进 行监控 。采用 Ｐ Ｌ Ｃ技 术对养殖场环境参数进行 测控 ，通过上位机和 下位机 完成猪舍环境 的智能控 制 ，为猪的生长
提供 一个适 宜的环境 ．达到 既节约人力又节约能源 、降低猪 产品的生产成本 、加快猪的 生长速 度和改善猪 肉品质的
若 这些 信息 与所 设定 条件 不符 ， 汁锋 机将 发送 命令
给执 行器 进 而对 远 胬进 行 控 制 ，即远 控 制通
制 运 用 单 片机 作 为养 殖场 环境 监 测 系统 的 主控 芯 片 ，虽 然解 决 了很 多问 题 ，但仍 存在 一些 局 限性 Ｉ 。
高 效 的养 殖技 术 不仅 要 考虑 营 养 条件 ，还 要 考
风 机 和 渊 等硬 件 没 备的 启停 等操 作 ，从 远 程 洞 控 养 殖场 的 温度 、湿 度 等 ，最 终 实现 埘 禽环境 参 数 的监 和 渊节 ． ．养硝 场环 境 炼控 系统 总体 结 构
第 ７ ２ 图 １ ． ．
虑 场舍 环境 等 Ｌ 太 Ｊ 素Ｉ Ｉ 。基 于可 编程 逻辑 控 制器 （ Ｐ Ｉ Ｃ ） 技 术 ，以 猪舍 为 单位 ，对 养 殖 场 环境 ，如 温湿 度 、
功效。
关键词 ： 监控 系统 ： Ｐ Ｌ Ｃ； 环境参数 ； 智能控制
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ７ ． ２ ： Ｔ Ｍ５ ７ １ ． ６ ： ￥ ８ １ ８ ． ５ 文 献 标 志码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ７ ． ０ ７ １
收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ７ 一 Ｏ ５ — ２ ０ ； 修 回 日期 ： ２ ０ ｌ ７ — ０ ６ — ２ １
作者简介 ： 路
玉（ １ ９ ９ ４ 一） ， 女， 江苏扬 州人 ， 在读 本科 ， 主要从事 电气 自动化技 术研究， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ［ ３ （ Ｍ ２ ； ／ ０ 一 ｔ １ ＠， Ｉ ｆ ｔ ’ Ｏ ｌ ｌ ｌ
光 照强 度 以 及一些 有 害 气体 的浓 度 等进 行分 布式 实
２ 系统 硬件 设计 小 义 主要 埘 ２个 的温 度 、 、 嫂等６
【 基 金 项 目】 汀 苏 省 大 学 生 实 践 创 新 圳练 计 划 项 目 （ ２ ０ １ ５ Ｉ ３ ７ ５ ４ ０ ０ ５ Ｙ）
控 制 芯 片 ，通 过 局域 网进行 监控 和 人１ 二 调 试 ，但 是 单 片 机 的精度 不 是很 高 ，局 域 网 的通信 距 离 也受 限
通 信 ，Ｐ Ｌ Ｃ模 块 是 骼 个 系统 的核 心 汁算 机邋 过 Ｐ Ｌ Ｃ模 块 接 收传感 器检 测 的订 害 气 浓 度 、 舍 温 湿度 以及 光 照 强 度 等环 境 信息 并 进 仃 分 析 和 审 查 ，
创 新 创 业
文章 编 号 ： ｌ ６ ７ ４ — ９ １ ４ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ７ — ０ ０ ７ ｌ 一 ０ ３
基于 Ｐ Ｌ Ｃ 技术 的 养殖场环境监控 系统设计冰
路 玉， 陶 涛
扬州 ２ ２ ５ １ ２ ７） （ 扬 州 工业 职 业 技 术 学 院 ，江 苏
一
制 喂 料 、舍 内环 境 自动 控 制及 网络 在线 控 制 等方 面 已经 取得 很 好 的成绩 ，而 且环 境 自动控 制 技 术 水平
已逐 渐趋 向智 能化 Ｉ 目前 很 多大 型 养殖 场在 快速 发 展 的 同时 ，Ｆ ｝ １ 于
台 上化 机 集 中管 Ｉ 、养 殖 场 环境 鹤 能 控 系统
的硬 件 主 由计 算 机 、Ｐ Ｌ （ ： 、各类 传 感 器 、执 行 器
和不 问断 电源 等组 成 ，汁算 机 通过 络 ｊ ｌ Ｌ Ｃ卡 ¨
有 害 气体 的排 放 导致 猪 经 常发 生疾 病 ，因此 需要 设 置 环境 监 控 系统 ，对 养 殖场 环境 进 行 实时 监 控 。传 统 养 殖场 一 般运 用单 片 机作 为环 境 监控 系 统 的 主要
在 国外 已经 形 成 了齐全 的 养殖 Ｔ艺 模 式 、配 套设 施 和饲 养 管理 技 术 ． ．在猪 舍 的 自动识 别 、定 量 精 确控
在 大 ！ 规模 化 养 贿场 巾 ，集散挖 川 系统一 般 独安 装 在 养殖舍 中 ，是 一个 个 独立 的环 境 参 数测控 系统 ，而这 些独 立 的 分布式 环 境 测控 系统 统 ・ 采 用
科搐剑额与生产力
２ ０ １ ７ ￣ － ７月 总第 ２ ８ ２期 一０７ １—
新 创 业
化氢浓度 、二氧化碳浓度 ；６ 个数字量输出分别为 ： 喷淋 泵 、天 窗 、光 照 灯 、通 风 机 、红 外加 热灯 、报 警 器 。然 后通 过 Ｐ Ｌ Ｃ对 环境参 数 进行 调 控 。在 进 行 硬件 设 计 时 ．通 过 ３个 扩 展 模 块 Ｅ Ｍ２ ３ ５控 制 ６个 模 拟 量输 入 和 ６个 数 字量 输 出 ．每个 模 块 控制 ４个 量 的输入 和输 出 。对 环境 参 数 进行 监 控 的 同 时 ，还 需要添加一个 Ｃ Ｐ Ｕ ２ ３ ４ — １ 通信模块 ，继而对上位机 进行 数据 的传 送 。养 殖场 环 境 监控 系 统 的硬 件 总 体