摘 要 溫室由于具有反季節(jié)種植的功能,因此在許多地區(qū)得到了十分廣泛的應(yīng)用。而隨著溫室種植應(yīng)用的逐步推廣,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)就變得尤為重要,是保證溫室溫度可控的基礎(chǔ)。文章從PLC的角度,分析了在PLC的支持下智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),并研究了系統(tǒng)的軟件設(shè)計內(nèi)容,為智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的高水平建設(shè)提供了必要的前提條件,為我國的溫室種植發(fā)展起到了助推作用。
關(guān)鍵詞 PLC;智能溫室監(jiān)控系統(tǒng);溫室種植
中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)13-0031-01
隨著生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的理念逐步推廣以及人們對蔬菜水果等食物質(zhì)量需求的逐漸提升,溫室種植已經(jīng)成為了當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的一部分。而要對溫室內(nèi)的溫度、適度、空氣含量、光照等環(huán)境因素進(jìn)行有效的控制,以便于更好地幫助植物生長,就需要設(shè)計溫室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)快速、可靠的控制。特別是在當(dāng)今PLC裝置得到廣泛應(yīng)用以來,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了較高的設(shè)計水平,其控制能力基本上可以滿足對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的控制。
1 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概況
溫室的環(huán)境因素中包含了光、溫、水、土、氣等多項(xiàng)復(fù)雜內(nèi)容,每一項(xiàng)因素均需要達(dá)到合適的指標(biāo),才能夠滿足相應(yīng)植物的健康生長。因此,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)具有極為重要的作用,是實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)多項(xiàng)環(huán)境因素準(zhǔn)確控制的關(guān)鍵。而在實(shí)際的監(jiān)控過程中,環(huán)境因素存在一個變化的區(qū)間,在該區(qū)間內(nèi)植物可獲得較為良好的生長空間。以溫度的監(jiān)控區(qū)間為例,智能溫室內(nèi)的溫度監(jiān)控可以建立在以下方程之上:
(1)
在公式(1)中,T代表智能溫室時間常數(shù),Tn代表智能溫室室內(nèi)溫度,Tf代表內(nèi)外干擾熱量經(jīng)換算之后的送風(fēng)溫度變量,K代表智能溫室內(nèi)的溫度放大系數(shù)。通過該微分方程,可以將溫室內(nèi)的溫度控制在一定范圍內(nèi),植物能夠在該溫度范圍下保持良好的生長狀態(tài),充分體現(xiàn)出溫室控制的智能性。而在進(jìn)行基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的時候,可以考慮到以下幾方面的內(nèi)容。
1)系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)。對于智能溫室控制系統(tǒng)來說,最為核心的設(shè)計目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的可靠控制。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),可以使用到針對于溫度、濕度以及光照等環(huán)境因素的傳感器,傳感器是設(shè)計過程中不可缺少的一類裝置,直接關(guān)系到控制能否順利實(shí)現(xiàn)。傳感器是對環(huán)境因素進(jìn)行感應(yīng)的裝置,而要實(shí)現(xiàn)具體的控制措施,則主要通過保溫被、通風(fēng)窗、遮陽網(wǎng)以及滴管等裝置來進(jìn)行。而進(jìn)行智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計最終的目的則是需要讓作物的生長更為良好,增加作物的產(chǎn)量。
2)系統(tǒng)控制的模式與方案。在智能溫室的監(jiān)控系統(tǒng)中,進(jìn)行控制是以時間的變化為基準(zhǔn),進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境因素變化處理。以對溫度的控制為例,可以將一天分成多個時段,在每一個時段溫度的高低也有所不同,可以通過預(yù)先設(shè)定的方式,設(shè)置每一個時段的溫度,讓溫度的高低更為貼合植物的生長。而從更大范圍來說,可以按照季節(jié)的變化來設(shè)定溫度的變化,從而讓植物能夠獲得更加好的生長環(huán)境。而在設(shè)計控制方案的時候,可以分別設(shè)計自動與手動兩種方案,自動控制作為主要的控制方案,而手動控制用于發(fā)生特殊情況后,自動控制不能正常使用時。在一般的情況下,使用自動控制可以最大程度地降低成本以及勞動力,讓勞動強(qiáng)度得到大幅度控制。
3)系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)。在一個完整的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)中,其硬件結(jié)構(gòu)組成相對來說非常復(fù)雜,需要每一部分的硬件設(shè)施齊全,才能夠充分發(fā)揮出系統(tǒng)的監(jiān)控作用。最主要的硬件設(shè)施包括了計算機(jī)系統(tǒng)、窗戶、風(fēng)扇、濕簾、遮陽網(wǎng)以及傳感器等等,分別發(fā)揮著不同的功能,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)起到良好的支撐作用。
2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計內(nèi)容
硬件結(jié)構(gòu)對溫室監(jiān)控系統(tǒng)起到的是支撐作用,而真正發(fā)揮控制效果的,則是系統(tǒng)中的不同軟件。需要有一個完善的軟件系統(tǒng),才能夠?qū)厥业沫h(huán)境因素控制能力表現(xiàn)得更加完善,確??刂乒δ艿耐耆w現(xiàn)。在實(shí)際的智能溫室中,應(yīng)用到的軟件有以下幾類。
1)PLC軟件。PLC軟件是智能溫室中的核心控制軟件,具有對溫室內(nèi)部的各項(xiàng)環(huán)境因素進(jìn)行全面控制的能力。在進(jìn)行PLC軟件設(shè)計的時候需要注意多方面的問題。首先,要通過自鎖電路來防止接點(diǎn)出現(xiàn)誤動情況。其次,需要讓軟件系統(tǒng)具有自主診斷功能,對各項(xiàng)控制設(shè)施出現(xiàn)故障的時候,能夠在第一時間做出準(zhǔn)確的判斷。最后,要注意對光照、溫度、濕度等環(huán)境因素控制的準(zhǔn)確性,雖然說在實(shí)際的控制過程中并不一定要溫度精準(zhǔn)到極致,但必須要保證控制措施的可靠性。
2)控制系統(tǒng)軟件。通過PLC軟件所發(fā)布的命令,會傳達(dá)到不同的控制系統(tǒng)軟件中,由控制系統(tǒng)軟件采取相應(yīng)的控制措施??刂葡到y(tǒng)軟件的設(shè)計,主要是針對于溫室當(dāng)中的控制傳動頻率過快的情況,為了增加控制設(shè)施的使用壽命,就會通過控制軟件上的可調(diào)延時模塊來得到良好的調(diào)整,更有利于表現(xiàn)控制效果。
3)系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件,所實(shí)現(xiàn)的功能主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及分析處理等等。首先,軟件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,對溫室內(nèi)的環(huán)境因素以及各類硬件設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。其次,軟件具有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及記錄功能,可以將溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計下來,并記錄到軟件系統(tǒng)中,以此來指導(dǎo)后續(xù)的環(huán)境因素控制。最后,軟件具有遠(yuǎn)程控制功能,可以對一些自動化的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,從而讓控制過程更為快速簡便。
3 結(jié)束語
綜上所述,基于PIC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng),可以讓溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素控制變得更加快捷方便,對溫室內(nèi)作物的生長具有很大的幫助,可以為溫室作物的生長帶來更加良好的條件。特別是隨著當(dāng)今智能化技術(shù)的逐步發(fā)展,對溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素的監(jiān)控水平將會達(dá)到更高的臺階。
參考文獻(xiàn)
[1]張水保,徐守志,李豐杰,等.智能溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,34(2):76-79.
[2]焦廣.基于嵌入式系統(tǒng)的智能溫室在線實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].南開大學(xué),2013.
[3]吳衛(wèi)東.南方大棚蔬菜生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用[J].中國蔬菜,2013(23):41-42,43.
[4]宋永飛.基于PLC和組態(tài)思想的智能溫室控制系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機(jī),2009,22(1):7-9.
作者簡介
崔鶴(1988-),女,黑龍江大慶人,本科,大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊儀表維修工,研究方向:PLC應(yīng)用。endprint
摘 要 溫室由于具有反季節(jié)種植的功能,因此在許多地區(qū)得到了十分廣泛的應(yīng)用。而隨著溫室種植應(yīng)用的逐步推廣,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)就變得尤為重要,是保證溫室溫度可控的基礎(chǔ)。文章從PLC的角度,分析了在PLC的支持下智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),并研究了系統(tǒng)的軟件設(shè)計內(nèi)容,為智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的高水平建設(shè)提供了必要的前提條件,為我國的溫室種植發(fā)展起到了助推作用。
關(guān)鍵詞 PLC;智能溫室監(jiān)控系統(tǒng);溫室種植
中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)13-0031-01
隨著生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的理念逐步推廣以及人們對蔬菜水果等食物質(zhì)量需求的逐漸提升,溫室種植已經(jīng)成為了當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的一部分。而要對溫室內(nèi)的溫度、適度、空氣含量、光照等環(huán)境因素進(jìn)行有效的控制,以便于更好地幫助植物生長,就需要設(shè)計溫室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)快速、可靠的控制。特別是在當(dāng)今PLC裝置得到廣泛應(yīng)用以來,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了較高的設(shè)計水平,其控制能力基本上可以滿足對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的控制。
1 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概況
溫室的環(huán)境因素中包含了光、溫、水、土、氣等多項(xiàng)復(fù)雜內(nèi)容,每一項(xiàng)因素均需要達(dá)到合適的指標(biāo),才能夠滿足相應(yīng)植物的健康生長。因此,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)具有極為重要的作用,是實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)多項(xiàng)環(huán)境因素準(zhǔn)確控制的關(guān)鍵。而在實(shí)際的監(jiān)控過程中,環(huán)境因素存在一個變化的區(qū)間,在該區(qū)間內(nèi)植物可獲得較為良好的生長空間。以溫度的監(jiān)控區(qū)間為例,智能溫室內(nèi)的溫度監(jiān)控可以建立在以下方程之上:
(1)
在公式(1)中,T代表智能溫室時間常數(shù),Tn代表智能溫室室內(nèi)溫度,Tf代表內(nèi)外干擾熱量經(jīng)換算之后的送風(fēng)溫度變量,K代表智能溫室內(nèi)的溫度放大系數(shù)。通過該微分方程,可以將溫室內(nèi)的溫度控制在一定范圍內(nèi),植物能夠在該溫度范圍下保持良好的生長狀態(tài),充分體現(xiàn)出溫室控制的智能性。而在進(jìn)行基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的時候,可以考慮到以下幾方面的內(nèi)容。
1)系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)。對于智能溫室控制系統(tǒng)來說,最為核心的設(shè)計目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的可靠控制。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),可以使用到針對于溫度、濕度以及光照等環(huán)境因素的傳感器,傳感器是設(shè)計過程中不可缺少的一類裝置,直接關(guān)系到控制能否順利實(shí)現(xiàn)。傳感器是對環(huán)境因素進(jìn)行感應(yīng)的裝置,而要實(shí)現(xiàn)具體的控制措施,則主要通過保溫被、通風(fēng)窗、遮陽網(wǎng)以及滴管等裝置來進(jìn)行。而進(jìn)行智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計最終的目的則是需要讓作物的生長更為良好,增加作物的產(chǎn)量。
2)系統(tǒng)控制的模式與方案。在智能溫室的監(jiān)控系統(tǒng)中,進(jìn)行控制是以時間的變化為基準(zhǔn),進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境因素變化處理。以對溫度的控制為例,可以將一天分成多個時段,在每一個時段溫度的高低也有所不同,可以通過預(yù)先設(shè)定的方式,設(shè)置每一個時段的溫度,讓溫度的高低更為貼合植物的生長。而從更大范圍來說,可以按照季節(jié)的變化來設(shè)定溫度的變化,從而讓植物能夠獲得更加好的生長環(huán)境。而在設(shè)計控制方案的時候,可以分別設(shè)計自動與手動兩種方案,自動控制作為主要的控制方案,而手動控制用于發(fā)生特殊情況后,自動控制不能正常使用時。在一般的情況下,使用自動控制可以最大程度地降低成本以及勞動力,讓勞動強(qiáng)度得到大幅度控制。
3)系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)。在一個完整的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)中,其硬件結(jié)構(gòu)組成相對來說非常復(fù)雜,需要每一部分的硬件設(shè)施齊全,才能夠充分發(fā)揮出系統(tǒng)的監(jiān)控作用。最主要的硬件設(shè)施包括了計算機(jī)系統(tǒng)、窗戶、風(fēng)扇、濕簾、遮陽網(wǎng)以及傳感器等等,分別發(fā)揮著不同的功能,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)起到良好的支撐作用。
2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計內(nèi)容
硬件結(jié)構(gòu)對溫室監(jiān)控系統(tǒng)起到的是支撐作用,而真正發(fā)揮控制效果的,則是系統(tǒng)中的不同軟件。需要有一個完善的軟件系統(tǒng),才能夠?qū)厥业沫h(huán)境因素控制能力表現(xiàn)得更加完善,確保控制功能的完全體現(xiàn)。在實(shí)際的智能溫室中,應(yīng)用到的軟件有以下幾類。
1)PLC軟件。PLC軟件是智能溫室中的核心控制軟件,具有對溫室內(nèi)部的各項(xiàng)環(huán)境因素進(jìn)行全面控制的能力。在進(jìn)行PLC軟件設(shè)計的時候需要注意多方面的問題。首先,要通過自鎖電路來防止接點(diǎn)出現(xiàn)誤動情況。其次,需要讓軟件系統(tǒng)具有自主診斷功能,對各項(xiàng)控制設(shè)施出現(xiàn)故障的時候,能夠在第一時間做出準(zhǔn)確的判斷。最后,要注意對光照、溫度、濕度等環(huán)境因素控制的準(zhǔn)確性,雖然說在實(shí)際的控制過程中并不一定要溫度精準(zhǔn)到極致,但必須要保證控制措施的可靠性。
2)控制系統(tǒng)軟件。通過PLC軟件所發(fā)布的命令,會傳達(dá)到不同的控制系統(tǒng)軟件中,由控制系統(tǒng)軟件采取相應(yīng)的控制措施。控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計,主要是針對于溫室當(dāng)中的控制傳動頻率過快的情況,為了增加控制設(shè)施的使用壽命,就會通過控制軟件上的可調(diào)延時模塊來得到良好的調(diào)整,更有利于表現(xiàn)控制效果。
3)系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件,所實(shí)現(xiàn)的功能主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及分析處理等等。首先,軟件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,對溫室內(nèi)的環(huán)境因素以及各類硬件設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。其次,軟件具有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及記錄功能,可以將溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計下來,并記錄到軟件系統(tǒng)中,以此來指導(dǎo)后續(xù)的環(huán)境因素控制。最后,軟件具有遠(yuǎn)程控制功能,可以對一些自動化的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,從而讓控制過程更為快速簡便。
3 結(jié)束語
綜上所述,基于PIC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng),可以讓溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素控制變得更加快捷方便,對溫室內(nèi)作物的生長具有很大的幫助,可以為溫室作物的生長帶來更加良好的條件。特別是隨著當(dāng)今智能化技術(shù)的逐步發(fā)展,對溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素的監(jiān)控水平將會達(dá)到更高的臺階。
參考文獻(xiàn)
[1]張水保,徐守志,李豐杰,等.智能溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,34(2):76-79.
[2]焦廣.基于嵌入式系統(tǒng)的智能溫室在線實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].南開大學(xué),2013.
[3]吳衛(wèi)東.南方大棚蔬菜生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用[J].中國蔬菜,2013(23):41-42,43.
[4]宋永飛.基于PLC和組態(tài)思想的智能溫室控制系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機(jī),2009,22(1):7-9.
作者簡介
崔鶴(1988-),女,黑龍江大慶人,本科,大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊儀表維修工,研究方向:PLC應(yīng)用。endprint
摘 要 溫室由于具有反季節(jié)種植的功能,因此在許多地區(qū)得到了十分廣泛的應(yīng)用。而隨著溫室種植應(yīng)用的逐步推廣,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)就變得尤為重要,是保證溫室溫度可控的基礎(chǔ)。文章從PLC的角度,分析了在PLC的支持下智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),并研究了系統(tǒng)的軟件設(shè)計內(nèi)容,為智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的高水平建設(shè)提供了必要的前提條件,為我國的溫室種植發(fā)展起到了助推作用。
關(guān)鍵詞 PLC;智能溫室監(jiān)控系統(tǒng);溫室種植
中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)13-0031-01
隨著生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的理念逐步推廣以及人們對蔬菜水果等食物質(zhì)量需求的逐漸提升,溫室種植已經(jīng)成為了當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中不可缺少的一部分。而要對溫室內(nèi)的溫度、適度、空氣含量、光照等環(huán)境因素進(jìn)行有效的控制,以便于更好地幫助植物生長,就需要設(shè)計溫室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)快速、可靠的控制。特別是在當(dāng)今PLC裝置得到廣泛應(yīng)用以來,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具有了較高的設(shè)計水平,其控制能力基本上可以滿足對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的控制。
1 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概況
溫室的環(huán)境因素中包含了光、溫、水、土、氣等多項(xiàng)復(fù)雜內(nèi)容,每一項(xiàng)因素均需要達(dá)到合適的指標(biāo),才能夠滿足相應(yīng)植物的健康生長。因此,基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)具有極為重要的作用,是實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)多項(xiàng)環(huán)境因素準(zhǔn)確控制的關(guān)鍵。而在實(shí)際的監(jiān)控過程中,環(huán)境因素存在一個變化的區(qū)間,在該區(qū)間內(nèi)植物可獲得較為良好的生長空間。以溫度的監(jiān)控區(qū)間為例,智能溫室內(nèi)的溫度監(jiān)控可以建立在以下方程之上:
(1)
在公式(1)中,T代表智能溫室時間常數(shù),Tn代表智能溫室室內(nèi)溫度,Tf代表內(nèi)外干擾熱量經(jīng)換算之后的送風(fēng)溫度變量,K代表智能溫室內(nèi)的溫度放大系數(shù)。通過該微分方程,可以將溫室內(nèi)的溫度控制在一定范圍內(nèi),植物能夠在該溫度范圍下保持良好的生長狀態(tài),充分體現(xiàn)出溫室控制的智能性。而在進(jìn)行基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的時候,可以考慮到以下幾方面的內(nèi)容。
1)系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)。對于智能溫室控制系統(tǒng)來說,最為核心的設(shè)計目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)對溫室內(nèi)各項(xiàng)環(huán)境因素的可靠控制。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo),可以使用到針對于溫度、濕度以及光照等環(huán)境因素的傳感器,傳感器是設(shè)計過程中不可缺少的一類裝置,直接關(guān)系到控制能否順利實(shí)現(xiàn)。傳感器是對環(huán)境因素進(jìn)行感應(yīng)的裝置,而要實(shí)現(xiàn)具體的控制措施,則主要通過保溫被、通風(fēng)窗、遮陽網(wǎng)以及滴管等裝置來進(jìn)行。而進(jìn)行智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計最終的目的則是需要讓作物的生長更為良好,增加作物的產(chǎn)量。
2)系統(tǒng)控制的模式與方案。在智能溫室的監(jiān)控系統(tǒng)中,進(jìn)行控制是以時間的變化為基準(zhǔn),進(jìn)行相應(yīng)的環(huán)境因素變化處理。以對溫度的控制為例,可以將一天分成多個時段,在每一個時段溫度的高低也有所不同,可以通過預(yù)先設(shè)定的方式,設(shè)置每一個時段的溫度,讓溫度的高低更為貼合植物的生長。而從更大范圍來說,可以按照季節(jié)的變化來設(shè)定溫度的變化,從而讓植物能夠獲得更加好的生長環(huán)境。而在設(shè)計控制方案的時候,可以分別設(shè)計自動與手動兩種方案,自動控制作為主要的控制方案,而手動控制用于發(fā)生特殊情況后,自動控制不能正常使用時。在一般的情況下,使用自動控制可以最大程度地降低成本以及勞動力,讓勞動強(qiáng)度得到大幅度控制。
3)系統(tǒng)的主要硬件結(jié)構(gòu)。在一個完整的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)中,其硬件結(jié)構(gòu)組成相對來說非常復(fù)雜,需要每一部分的硬件設(shè)施齊全,才能夠充分發(fā)揮出系統(tǒng)的監(jiān)控作用。最主要的硬件設(shè)施包括了計算機(jī)系統(tǒng)、窗戶、風(fēng)扇、濕簾、遮陽網(wǎng)以及傳感器等等,分別發(fā)揮著不同的功能,對智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)起到良好的支撐作用。
2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計內(nèi)容
硬件結(jié)構(gòu)對溫室監(jiān)控系統(tǒng)起到的是支撐作用,而真正發(fā)揮控制效果的,則是系統(tǒng)中的不同軟件。需要有一個完善的軟件系統(tǒng),才能夠?qū)厥业沫h(huán)境因素控制能力表現(xiàn)得更加完善,確??刂乒δ艿耐耆w現(xiàn)。在實(shí)際的智能溫室中,應(yīng)用到的軟件有以下幾類。
1)PLC軟件。PLC軟件是智能溫室中的核心控制軟件,具有對溫室內(nèi)部的各項(xiàng)環(huán)境因素進(jìn)行全面控制的能力。在進(jìn)行PLC軟件設(shè)計的時候需要注意多方面的問題。首先,要通過自鎖電路來防止接點(diǎn)出現(xiàn)誤動情況。其次,需要讓軟件系統(tǒng)具有自主診斷功能,對各項(xiàng)控制設(shè)施出現(xiàn)故障的時候,能夠在第一時間做出準(zhǔn)確的判斷。最后,要注意對光照、溫度、濕度等環(huán)境因素控制的準(zhǔn)確性,雖然說在實(shí)際的控制過程中并不一定要溫度精準(zhǔn)到極致,但必須要保證控制措施的可靠性。
2)控制系統(tǒng)軟件。通過PLC軟件所發(fā)布的命令,會傳達(dá)到不同的控制系統(tǒng)軟件中,由控制系統(tǒng)軟件采取相應(yīng)的控制措施??刂葡到y(tǒng)軟件的設(shè)計,主要是針對于溫室當(dāng)中的控制傳動頻率過快的情況,為了增加控制設(shè)施的使用壽命,就會通過控制軟件上的可調(diào)延時模塊來得到良好的調(diào)整,更有利于表現(xiàn)控制效果。
3)系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件,所實(shí)現(xiàn)的功能主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及分析處理等等。首先,軟件可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,對溫室內(nèi)的環(huán)境因素以及各類硬件設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。其次,軟件具有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以及記錄功能,可以將溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計下來,并記錄到軟件系統(tǒng)中,以此來指導(dǎo)后續(xù)的環(huán)境因素控制。最后,軟件具有遠(yuǎn)程控制功能,可以對一些自動化的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,從而讓控制過程更為快速簡便。
3 結(jié)束語
綜上所述,基于PIC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng),可以讓溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素控制變得更加快捷方便,對溫室內(nèi)作物的生長具有很大的幫助,可以為溫室作物的生長帶來更加良好的條件。特別是隨著當(dāng)今智能化技術(shù)的逐步發(fā)展,對溫室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境因素的監(jiān)控水平將會達(dá)到更高的臺階。
參考文獻(xiàn)
[1]張水保,徐守志,李豐杰,等.智能溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,34(2):76-79.
[2]焦廣.基于嵌入式系統(tǒng)的智能溫室在線實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].南開大學(xué),2013.
[3]吳衛(wèi)東.南方大棚蔬菜生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用[J].中國蔬菜,2013(23):41-42,43.
[4]宋永飛.基于PLC和組態(tài)思想的智能溫室控制系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機(jī),2009,22(1):7-9.
作者簡介
崔鶴(1988-),女,黑龍江大慶人,本科,大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表安裝維修大隊儀表維修工,研究方向:PLC應(yīng)用。endprint