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控制系统整体设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-18  浏览次数:2008
核心提示:控制目标设计 控制目标设计是温室环境控制系统设计首先要解决的问题,控制目标将直接决定控制系统针对的服务群体、推广应用应用
      控制目标设计 控制目标设计是温室环境控制系统设计首先要解决的问题,控制目标将直接决定控制系统针对的服务群体、推广应用应用成本,是后续控制措施、控制方案、控制系统硬件、软件设计的根本,【电子元件】起着纲领性的作用。 结合当地实际情况以杨凌农业示范区小型农户的需求特点本系统的设计需求为控制系统精【电子元件】度高、控制功能灵活、可扩展性强、人机界面友好、简单可靠的一种温室控制系统。本文研究一款一般设施农业种植户、中小农业企业用得起的温室环境控制系统,在选择温室环境控制对象时,主要根【电子元件】据实际情况,适可而止(谭静芳,刘成勋  2005;高倩  2012)。利用 PLC 技术实现逻辑控制、组态触摸屏实现人机交互界面、高精度传感器及通用电气设备,实现温室环境参数的闭环控制。 【电子元件】

控制措施设计

控制措施是实现控制目标的具体手段,为了实现温室大棚内土壤湿度、空气温度、空气湿度、光照度等环境参数的智能【电子元件】调控的控制目标,设计技术上可行、经济上合理的控制措施至关重要。

具体措施设计如下:

土壤湿度控制措施

采用滴灌+喷灌方式实现。具体到温室大棚中,如果有作物分区种植,可根据作物生长具体需求分别采用滴灌或喷灌方式,即某一种作物【电子元件】(某一片区)采用滴灌,另一种作物(另一片区)采用喷灌方式。分作物(分片区)分别采用滴灌或喷灌,或综合采用滴灌+喷灌方式,正好可以发挥 PLC 输入输出易于扩展、程序方便修改的优势。【电子元件】

空气温度控制措施

采用通风+加温方式实现。即温度高时采用通风方式降温,温度低时启动加温设备加温。 降温设备可有普通风机、湿帘【电子元件】风机、冷风机等多种选择,在温室建设中根据大棚规模面积、作物经济型选择合适设备,本项目设计不涉及具体设备的选【电子元件】型,只涉及根据温室环境参数自动发出指令启动/停止这些设备,并实现闭环控制(邱增帅  2013;王石磊,陈立军,郭艳玲  2007)。 加温设备可大棚加热灯、暖风机、锅炉等手段,在温室建设中根据大棚规模面积、作物经济型选择合适设备。 【电子元件】

空气湿度控制措施

采用通风+喷灌方式实现。即湿度高时采用风机通风方式排湿,湿度低时利用喷灌4设备喷雾增湿。  【电子元件】

光照度控制措施

采用红、蓝两色 LED 补光灯带实现。灯带红蓝光配比根据作物需要现场选配并安装敷设。 综上所诉,本研究之基于 PLC 的温室环境控制系统控制目标是实现温室大棚内土壤湿度、空气温度、空气湿度、光照度等四个温室环境参数的智能调控。实现这四【电子元件】个环境参数智能调控的措施是滴灌、喷灌、通风、加热和补光等五项。【电子元件】那么,对于将要研发的控制系统而言,控制系统的控制对象就是滴灌、喷灌、通风、加热和补光这五类设备。 由此,可以确定出基于 PLC 的温室环境控制系统控制【电子元件】应达到主要功能是:接收土壤湿度、空气温湿度、光照度等传感器实时监测到的土壤湿度、空气温度、空气湿度、光照度【电子元件】等温室环境参数,按照控制程序进行逻辑判断,自动发出工作或停止指令作用于滴灌、喷灌、通风、加热和补光等温室环境调控设备,在出现极低极高温度时发出报警信号。  【电子元件】

控制系统整体结构设计

根据要实现的控制功能。控制系统包括空气温湿度传感器、土壤湿度传感器、光照度传感器、PLC 可编程控制器、模拟量处理模块【电子元件】、触摸屏、植物保温灯、植物补光灯、喷灌泵及设备、滴灌泵及设备等。其中空气温湿度、土壤湿度、光照度等传感【电子元件】器为系统提供温室环境参数信息;MCGS 触摸屏做为人机操作界面,实现参数的调整和监控;三菱可编程控制器(PLC)【电子元件】是整个控制系统的核心;控制系统中有 5 个被控设备:植物保温灯、LED 植物补光灯、通风风扇、喷灌泵、滴灌泵。 【电子元件】

 
 
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