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- 溫室自動(dòng)控制的系統(tǒng)介紹發(fā)表日期：2014-04-24 來源：托普云農(nóng) 瀏覽次數(shù)：3510次
溫室自動(dòng)控制主要是根據(jù)外界環(huán)境因素的變換而改變溫室內(nèi)的各種環(huán)境因素，從而為作物創(chuàng)造出最適宜的生長環(huán)境，同時(shí)根據(jù)溫室內(nèi)的作物對(duì)營養(yǎng)的需求進(jìn)行動(dòng)態(tài)配方管理。溫室自動(dòng)控制的系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)部分、PLC部分、數(shù)據(jù)采集及測量部分、執(zhí)行部分組成。
計(jì)算機(jī)部分：上位機(jī)系統(tǒng)選用個(gè)人計(jì)算機(jī)，主要用于數(shù)據(jù)處理、通訊、系統(tǒng)控制、實(shí)時(shí)顯示及修改各種控制數(shù)據(jù)、曲線，記錄每天的各種采集數(shù)據(jù)，以備查閱。由于影響作物生長的因素（如溫度、濕度等）大都是一種多輸入、多輸出、大滯后的非線性控制變量，還需要?jiǎng)討B(tài)、實(shí)時(shí)、有效、可靠的人機(jī)接口（HMI）的可視化界面。
因此，選用工控組態(tài)軟件（MCGS），它為用戶提供了從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、報(bào)警處理、流程控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表輸出、曲線顯示等解決實(shí)際工程問題的各種方案與實(shí)施工具，用戶可避開復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟硬件問題，只需根據(jù)工程作業(yè)的需要和特點(diǎn)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與組態(tài)配置，即可生成相應(yīng)的應(yīng)用軟件，并且可以方便的組網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充。利用MCGS的上述特點(diǎn)，在HMI中可以完成以下功能。
PLC部分：PLC主要用于現(xiàn)場實(shí)地檢測及控制，完成數(shù)據(jù)處理，根據(jù)農(nóng)作物生長的控制曲線進(jìn)行滴灌和營養(yǎng)液（肥料）的配比和實(shí)施；同時(shí)將控制及測量結(jié)果傳送到上位計(jì)算機(jī)，并接受上位機(jī)的指令。PLC是一種新型的通用自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制能力強(qiáng)、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點(diǎn)，非常適合高效溫棚的控制要求。
其指令功能強(qiáng)大，存儲(chǔ)容量也比較大，而且是模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)充方便。由于溫室內(nèi)各參數(shù)多是模擬量，PLC可通過配置模擬量模塊，將傳感器傳送的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由PLC送入上位機(jī)中。PLC內(nèi)部具有大量的軟中間繼電器，可存儲(chǔ)上位機(jī)送入的各項(xiàng)參數(shù)，利用其豐富的指令進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，完成各項(xiàng)控制功能。
數(shù)據(jù)采集及測量部分：通過各種高性能傳感器對(duì)外界氣候環(huán)境進(jìn)行測量及數(shù)據(jù)采集，對(duì)溫棚內(nèi)的溫度、濕度、CO2含量、養(yǎng)分的pH值及EC值進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并將測量結(jié)果通過接口送至PLC中，PLC根據(jù)控制要求對(duì)整個(gè)溫棚進(jìn)行綜合控制。由于系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)外環(huán)境的采樣值都是通過傳感器輸出模擬信號(hào)，而且傳感器與PLC的距離也比較遠(yuǎn)，所以在傳感器的選擇上都采用了4～20 mA電流輸出型，從而減小傳輸過程中的干擾，保證采樣值的準(zhǔn)確性與可靠性。
執(zhí)行部分：執(zhí)行部分主要是包括溫室環(huán)境控制的各種操作，如：營養(yǎng)液的施放、灌溉閥門、遮陽簾開合電機(jī)、天窗開合電機(jī)等。通過PLC輸出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)上述功能。為了保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全，各執(zhí)行部件的限位開關(guān)的常閉點(diǎn)都接在電機(jī)線路里，用常開點(diǎn)作為PLC的輸入信號(hào)，達(dá)到雙保險(xiǎn)的目的
