利用PLC与ZigBee网络实现多点控制智能打氧机
摘 要
本设计介绍了基于ZigBee无线网络传输，PLC可编程控制器以及MCGS组态软件的智能打氧机设计。本设计主要是为了采集水体内的氧气浓度，通过ZigBee协议的网络将数据传输到PLC，然后传输到上位机MCGS，显示水体内的氧气浓度。最后通过PLC的逻辑判断是否启动特定的打氧机对水体进行打氧处理，实现水体中的氧气浓度趋于稳定。
关键词 PLC控制；数据采集；氧气传感器
目录
1 绪论 6
1.1 智能打氧机研究背景 6
1.2 智能打氧机目的及意义 6
2 总体方案设计 7
2.1 系统总体框架 7
2.2 PLC系统设计 8
2.3 PLC和ZigBee的基本功能 10
3 硬件部分 12
3.1 硬件设备的选型 12
3.1.1 传感器选型 12
3.1.2 PLC选型 13
3.2 电路的设计 16
4 软件设计 18
4.1 编程软件的介绍 18
4.2 PLC程序设计 19
4.3 HIM界面的开发 21
5 系统调试 28
5.1 硬件调试 28
5.2 软件调试 29
5.2.1 ZigBee系统调试 29
5.2.2 PLC系统调试 29
5.2.3 触摸屏调试 29
5.3 软硬件联合调试 31
6 小结 33
致谢 34
随着农业的发展，水产品的养殖变得越来越重要。近年来在现代化科技的发展下，水产品的养殖出现了好转的变化。本文是将ZigBee技术、PLC控制技术和上位机MCGS组态系统结合起来，设计出的自动化养殖的控制系统，本设计能够在一定的程度上提高水产品养殖的效益，并且在养殖过程中帮助养殖者收集更加准确的数据并且加以改进。
本系统中运用ZigBee无线传感器来监测水体环境，并且通过ZigBee技术将采集的数据传输到PLC和上位机上，PLC可以根据采集到的环境参数决定打氧机系统的运行方式，上位机用于存储水体环境参数，且能够更加直观的看出水体氧气浓度的变化趋势。同时为了方便用户的管理，本文在系统中加入了用户管理模块，每个权限有对应的管理使用功能。
本论文第一章绪论介绍了智能打氧机的研究背景以及发展的目的及意义。在第二章总体设计中说明了一些与本系统有关系的理论，如PLC技术，ZigBee无线通信技术等。第三章硬件部分中简单的分析了系统的应用主要被用于水产品的养殖过程中。在第四章软件设计中详细的介绍了每一个软件的开发和应用。第五章系统的调试中介绍了软件与硬件的相互连接与调试和每一个模块的实现方法。
在整个设计的过程当中，如何在整体设计上进行各模块的设计与开发是本设计的关键。首先，需要认真研究整个系统的运行，然后对各个模块的功能进行详细的研究。然而，一个好的系统设计还需要拥有好的系统设计，在进行系统设计时应该充分的了解到系统与系统之间的相互连接与通信问题。在进行程序调试过程当中，需要对编写好的程序进行模拟运行测试，只有模拟测试成功之后才能够防止在实际应用中出现不可预料的错误。同时在程序设计中，程序的层次分明能够越发便利的排除错误。
本系统设计能够使水产品的养殖更加高效、方便，减少了养殖者的人工操作，正在慢慢取代原始的养殖技术。尽管如此，由于本系统设计时间有限，对智能打氧系统的调查不够充分所以在设计的细节中难免有考虑不周的地方需要加以改进。
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