本系統(tǒng)采用三套西門子S7-200smart plc編程智能系統(tǒng)根據(jù)蘑菇栽培技術(shù)的需要調(diào)整實驗室環(huán)境，一套用于預(yù)冷室、冷卻室和接種室，一套用于三個栽培室，一套用于五個蘑菇生產(chǎn)室，一套用于上部培養(yǎng)室。通過以太網(wǎng)通信實現(xiàn)計算機監(jiān)控。該系統(tǒng)能準(zhǔn)確、靈活地控制工藝參數(shù)，滿足食用菌栽培的工藝要求。

　　1 引言

　　良好的生產(chǎn)環(huán)境是保證食用菌種植成功的關(guān)鍵。食用菌的栽培環(huán)境包括空氣清潔、溫度、濕度、ph值、光照、二氧化碳濃度和氣體壓力。食用菌栽培plc控制系統(tǒng)控制風(fēng)機和壓縮機。、加熱器、加濕器、阻尼器等設(shè)備，準(zhǔn)確管理整個食用菌栽培過程，提高食用菌的栽培效率。

　　2 工藝要求

　  該項目位于山東省淄博市，產(chǎn)品為蘑菇。主要工藝：培養(yǎng)物料冷卻，接種，菌絲培養(yǎng)，生長。

　　預(yù)冷培養(yǎng)料：最初用室外低溫空氣對培養(yǎng)料進(jìn)行冷卻。

　　冷卻：進(jìn)一步冷卻預(yù)冷的培養(yǎng)材料。如果室外環(huán)境溫度符合冷卻要求，最好使用室外。

　　天然冷源，制冷裝置不足以滿足工藝要求，培養(yǎng)材料的溫度為20±2℃。

　　接種：接種室溫度20℃以上，2℃以上。

　　菌絲培養(yǎng)：培養(yǎng)室的環(huán)境溫度控制在20-23°&p;+;1°;濕度60<垃圾>以及mn;5;垃圾>gt;。

　　蘑菇：要求高溫在18-20°C加上mn; 1°C，低溫10°C加mn; 1°C

　　3 自動化平臺選型

　　3.1 控制方案

　　西門子S7-200smart plc編程智能系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能，功能增強，可靠性高。控制器主體配備以太網(wǎng)接口，集成了強大的以太網(wǎng)通信功能。它可以通過以太網(wǎng)接口與其他CPU模塊、觸摸屏和計算機進(jìn)行通信，并可以方便地連接到互聯(lián)網(wǎng)。控制器集成了微型SD卡插槽。它可以使用市場微型SD卡更新程序和升級PLC固件。它極大地促進(jìn)了工程師對最終用戶的服務(wù)支持，并將西門子plc固件升級到工廠。服務(wù)不便。CPU支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，可以連接到以太網(wǎng)進(jìn)行集中控制。

　　系統(tǒng)的主要控制目標(biāo)是溫度、濕度和二氧化碳濃度。控制區(qū)域按功能劃分。選擇一個基于s7-200智能sr60 cpu的控制系統(tǒng)，用于預(yù)冷、冷卻和接種室。以s 7-200為基礎(chǔ)的一套。智能sr 60 cpu控制系統(tǒng)用于三個室內(nèi)，s7-200智能sr 60 cpu控制系統(tǒng)用于五個蘑菇室內(nèi)。由于模擬集合組件數(shù)量眾多，因此使用了一種特殊的模擬集合模塊。人機界面使用昆侖最先進(jìn)的7英寸觸摸屏。

　　上位機集中監(jiān)控軟件選用組態(tài)王組態(tài)軟件，利用CPU機制的標(biāo)準(zhǔn)化以太網(wǎng)接口實現(xiàn)通訊。

　　3.2 I/O 列表

　　根據(jù)現(xiàn)場控制設(shè)備和監(jiān)控點，每個系統(tǒng)的I/O數(shù)量如下：

　　其中1#系為預(yù)冷室、冷室和接種室，2#系為3培養(yǎng)室，3#系為5蘑菇室。

　　3.3 PC集中監(jiān)控程序

　　本工程采用MCGS組態(tài)軟件軟件，集成了S7-200智能系列西門子plc的以太網(wǎng)驅(qū)動程序，如下圖所示：

　　可以根據(jù)設(shè)備配置向?qū)瓿蒊/O設(shè)備配置，如下所示：

　　在同一網(wǎng)段中選擇每個系統(tǒng)的CPU IP地址：172.16.1。*(可在HMI中修改)。

　　4 程序設(shè)計

　　4.1 控制流程圖

　　控制程序主要控制房間內(nèi)所需的參數(shù)。主要控制流程如下圖所示：

　　4.2模擬輸入處理

　　濕度和CO2檢測信號為4~20mA，對應(yīng)濕度0~100%，二氧化碳0~10000ppm，可通過STEP 7-Micro / WIN SMART S7-200 SMART控制器配置，編程和操作軟件輕松配置。添加用戶庫文件，將具有通用功能的塊打包到用戶庫程序中，方便調(diào)用和提高編程效率。模擬處理程序如下：

　　4.3 IP地址修改

　　如果有多個相同的設(shè)備需要連接，則需要修改所有設(shè)備的cpu的ip地址。您可以通過獲取ip地址(gip_addr命令)和設(shè)置ip地址(sip_adr命令)來設(shè)置cpu。此項目用于此項目。該功能如下：

　　4.4與人機界面的通信

　　系統(tǒng)的本地操作面板使用昆侖的7英寸觸摸屏。S7-200智能控制器通過串行口與觸摸屏通訊。通信設(shè)置如下：

　　控制器方：

　　HMI側(cè)：

　　4.5 上位機組態(tài)

　　系統(tǒng)可以控制主機的局部和中央。上位機的集中控制可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備遠(yuǎn)程控制和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等功能。一些實時監(jiān)視屏幕如下：

 

　　5 結(jié)束語

　　西門子S7-200smart plc編程在該項目中的成功應(yīng)用確保了空調(diào)設(shè)備的高效，穩(wěn)定和安全運行，所有控制指標(biāo)均滿足用戶的工藝要求。西門子S7-200smart plc編程的集成以太網(wǎng)接口標(biāo)配了便捷的聯(lián)網(wǎng)和穩(wěn)定的高速通信。控制器的集成Micro SD卡插槽為用戶應(yīng)用程序的升級帶來了極大的便利,提高工程設(shè)計人員的工作效率。