系统总体工作流程：首先打开PLC，调到RUN模式。初始化PID程序，设置积分时间、比例系数等参数。PID输入端检测到传感器传入的数据并与已经设置的数值进行比较，然后根据产生的误差PID开始调节输出。PLC把进程数据存储下来，显示到上位机上。如果水产环境因素超标就进行报警，并实时发布到Web上。

 系统工作流程图

2。3本章小结

本章首先介绍了水产养殖无线自动控制系统的总体构成—六大基础模块，并分别解释了各大模块的工作原理及对模块本身的要求。简单地介绍了PID控制算法的运行原理，了解了系统的上位机软件—力控组态软件的工作原理及构成。最后给出了系统总体的工作流程图。

第三章 系统的硬件设计

3。1现代化水产养殖环境无线自动控制系统功能要求 

本文根据现代化水产养殖环境无线自动控制系统的要求设计了一个对池塘环境因素实时进行监测和控制的系统。本系统由两个不同高度的水箱实现，低位水箱负责给高位水箱供水和存储从高位水箱阀门流出的多余的水量，高位水箱接收从低位水箱送上来的水并且把多余的水通过阀门放出。流程是首先设置一个固定的液位高度20cm,通电后把PLC调到RUN模式。此时通过液位传感器检测到液位未达到指定值，变频器将水泵打开把低位水箱的水抽送到高位水箱。通过PID调节，把水位控制在20cm左右。当液位传感器检测到此时水位高于20cm时，打开高位水箱的阀门，水流通过管道流进地低位水箱，通过PID调节直至高位水箱水位达到20cm为止，关闭阀门，停止出水。

本系统的水泵采用微型磁驱动齿轮泵，型号MG1018A-2P-60/220，流量为 450~4500ml/min，输入交流电压AC220V。变频器频率根据PID调节变动。

3。2传感器的选择和使用

根据水产养殖环境无线自动控制系统的具体要求，本系统需要使用温度传感器，液位传感器，酸碱度传感器和溶解氧传感器作为检测池塘水体环境因素的输入设备，下面逐一介绍本系统所用到的各种传感器。

(1)温度传感器：温度传感器是指可以把检测到的温度信号转换成可用的电流或者电压信号的传感器。按照传感器的材料及电子元件特性可以分为热电偶传感器和热敏电阻两类。

热电偶传感器在温度测量中是最常用的温度传感器。它的主要优点是具有较宽的温度测量范围和可以适应于各种大气环境。热电偶传感器的工作原理：热电偶传感器两端连接的两条不同金属条(金属α和金属β)构成，当其中一端感受到热量时，热电偶电路中就会产生相应的电势差，通过测量热电偶中的电势差来计算当前检测到的温度值。

热敏电阻因为其体积非常小，所以对温度的变化有着很快地响应速度。体积小是热敏电阻的优点，使它能够较快稳定下来，不会使它超出热负载。但是却也存在了缺陷：不够结实。如果遇到大电流的时候就会造成自热，因此需要选择小的电流源。如果热敏电阻处在很高的温度环境中，将会导致永久性的损坏。热敏电阻的工作原理：它是根据金属丝的电阻随温度变化而变化的原理工作。

本系统选用PT100热敏电阻传感器，PT100 温度传感器是一种可以将检测到的温度模拟量转换成可以输出的标准化电流或者电压信号的传感器。它主要应用于工业化温度采集和控制的场合中。人们根据PT100 阻值随温度线性变化的原理发明了PT100热电阻温度传感器。它的温度采集范围是-200℃~+200℃[7]。

(2)液位传感器：液位传感器是一种根据液体产生的压力来测量液位的传感器。如今市场上的液位传感器大体分为两类：一类为接触式液位传感器，包括浮球式液位传感器，磁性液位传感器，投入式液位传感器等；第二类为非接触式液位传感器，分为超声波液位传感器，雷达液位传感器等。本系统根据实际情况选用接触式液位传感器。下面是不同的接触式液位传感器对比：