廈門(mén)宇電自動(dòng)化科技有限公司 技術(shù)部

關(guān)鍵詞：計算機總線(xiàn)控制 塑料大棚

1、引言

    可控農業(yè)栽培技術(shù)發(fā)展迅速,溫室面積和產(chǎn)量大幅增加。已向高層次的自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，形成了*擺脫自然的全新技術(shù)體系。由于各種傳感器的涌現，計算機的普及，自動(dòng)化程度大大的提高，本系統針對這種情況而開(kāi)發(fā)研制的新產(chǎn)品。

2、系統組成

    AI總線(xiàn)系統對蔬菜大棚作物生長(cháng)的主要環(huán)境參數如溫度、濕度、光照、通風(fēng)進(jìn)行測控，實(shí)現在線(xiàn)閉環(huán)調節。實(shí)現對蔬菜的生長(cháng)環(huán)境、技術(shù)管理、生產(chǎn)管理優(yōu)化的科學(xué)決策。系統結構如圖1所示。

    對于大面積蔬菜大棚種植基地，它可以完成對所有大棚環(huán)境的監控、數據采集、瀏覽、圖形畫(huà)面顯示、數據報警監視、歷史數據處理；數據庫圖表分析、報表打印等功能。

3、溫室控制系統要求     

    溫室控制系統，根據室內植物的要求，設定室內溫度、濕度、CO2濃度的高低限范圍值，輸出信號控制溫室天窗和側窗的開(kāi)關(guān)、天棚遮光，開(kāi)燈照明，噴頭，排風(fēng)系統，zui終實(shí)現溫室大棚的自動(dòng)控制功能。每個(gè)大棚具體功能：
    (1)檢測和控制 雙路溫濕度控制器
    (2)使用上位機或現場(chǎng)數字鍵修改溫濕度設定值,可查詢(xún)溫濕度設定值等
    (3)輸出信號控制溫室天窗和側窗的開(kāi)關(guān)、天棚遮光，開(kāi)燈照明，噴頭，排風(fēng)系統......并可計算出開(kāi)關(guān)的時(shí)間及次數

4、控制設備選型

1） 溫濕度控制 AI－702MFJ5L2L2S型2路顯示報警儀 。
    模塊說(shuō)明： J5模塊2路變送器輸入（內含24V供電4～20mA輸入）；L2 L2模塊繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出；S模塊通訊接口。
    傳感器：溫濕度一體化變送器 ，量程：濕度0～99％RH ；溫度－20~50℃；輸出：電流4～20mA；電源：24VDC。
    參數設置：設置dF回差范圍 
    加濕：當室內濕度小于設定值時(shí)，控制噴淋開(kāi)啟，當室內濕度達到設定值時(shí)，關(guān)閉噴淋。
    降濕：當室內濕度高于設定值時(shí)，控制開(kāi)天窗、開(kāi)通風(fēng)，加強空氣對流，從而達到降低室內濕度的目的。
    升溫：控制供熱系統、關(guān)天窗、開(kāi)遮陽(yáng)簾（光照強時(shí)）、關(guān)遮陽(yáng)（光照非常弱時(shí)）。
    降溫：頂部噴淋、開(kāi)窗、通風(fēng)、開(kāi)遮陽(yáng)等機構的動(dòng)作。 
2） CO2控制 AI-701FL2 V24型單路報警儀 。
    模塊說(shuō)明： V24模塊給氣體傳感器供電24V。
    傳感器：二氧化碳變送器 ，量程：0～20000PPm可選，輸出：電流4～20mA；電源：24VDC。 
    CO2：室內CO2傳感器檢測CO2的含量，根據測量值與設定值的差別，自動(dòng)控制CO2施放閥門(mén)，以調節室內CO2含量。 
3） 統計：天窗、噴淋、遮陽(yáng)簾開(kāi)啟時(shí)間/次數AI－301ME5I5I5I5S型開(kāi)關(guān)量輸入模塊。
    模塊說(shuō)明 ：I5模塊開(kāi)關(guān)量輸入。有上位機軟件來(lái)統計開(kāi)啟次數，開(kāi)關(guān)量的時(shí)間歷史記錄曲線(xiàn)，呈方波，可實(shí)現多種查詢(xún)。

5、機械控制設置、遠動(dòng)控制     

    溫室大棚骨架采用鍍鋅鋼管圓弧拱連棟結構，覆蓋雙層塑料膜，內層為無(wú)滴膜，外層為長(cháng)壽膜，層內用充氣機連續充氣，具有良好的保溫性能。為便于自然通風(fēng)，棚頂安有天窗，側面設有側窗，由電動(dòng)開(kāi)窗機啟閉。
    溫室內設有遮陽(yáng)網(wǎng)，溫室的遮陽(yáng)系統由電動(dòng)機通過(guò)傳動(dòng)機構驅動(dòng)卷軸，控制其開(kāi)合。在需要人工手動(dòng)操作開(kāi)啟電動(dòng)傳動(dòng)裝置，點(diǎn)擊計算機軟件控制按鈕使AI-301ML5L5L5L5L5S開(kāi)關(guān)量輸出遮陽(yáng)系統開(kāi)閉動(dòng)作。

6 、軟件設計     

    根據系統要求，現場(chǎng)AI顯示控制儀表通過(guò)上位計算機組成溫室環(huán)境數據監控網(wǎng)。各種數據通過(guò)RS—485總線(xiàn)傳輸到計算機AIFCS監控軟件進(jìn)行記錄或打印、及遙控。AI顯示控制儀表與計算機連接，可實(shí)現多點(diǎn)遠距離測控，通訊距離1200米。

    該系統是由宇電工控組態(tài)軟件AIDCS For NET V8.0經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)而成的軟件產(chǎn)品，用戶(hù)無(wú)需系統組態(tài)即可直接使用。該軟件與溫、濕度控制器配套使用，共同構成AIFCS現場(chǎng)總線(xiàn)型計算機網(wǎng)絡(luò )版監控系統。
    溫溫度控制系統分：現場(chǎng)大棚控制器；控制室；管理層三部分組成?，F場(chǎng)按裝溫、濕度控制器負責顯示溫濕度和自動(dòng)控制天窗、遮陽(yáng)簾的開(kāi)啟。所有的控制信息與數據信息都在控制室、管理層計算機上統一管理，分配。在計算機上對現場(chǎng)溫濕度控制器進(jìn)行的監控，數據采集和各項事務(wù)的處理。

軟件結構
    該軟件的內部結構可分為以下三個(gè)部分：數據采集、數據處理、權限管理
    ●數據采集：系統從倉庫現場(chǎng)溫濕度控制器采集測量值，設備狀態(tài)值等實(shí)時(shí)數據，并存入系統內閱數據庫以便日后數據查詢(xún)等使用。
    ●數據處理：系統根據用戶(hù)要求從歷史數據庫中提取數據并完成的處理功能，包括歷史數據顯示，歷史曲線(xiàn)繪制，報表，報警等。
    ●權限管理：用戶(hù)自行定義系統的權限以及操作密碼，適于各管理層擁有不同的操作權限。

7、結語(yǔ)     

    溫濕度是農作物生長(cháng)的重要環(huán)境條件,它不僅直接影響作物根系的生長(cháng)發(fā)育和土壤微生物的活動(dòng) ,而且土壤溫濕度的變化還可誘發(fā)土壤中水分的運動(dòng)。對大棚溫濕度加以控制 ,使之保持在一定范圍之內。采用AI顯示控制器來(lái)對土壤溫濕度進(jìn)行控制 ,不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活性大等優(yōu)點(diǎn) ,而且可以大幅度提高被控溫濕度的技術(shù)指標 ,從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
    系統采用國產(chǎn)化設備降低了固定資產(chǎn)設備投資，系統運行穩定，得到客戶(hù)的*。