施達雅

（福建工程學院國脈信息學院，福建福州，350000）

基于PLC控制的溫室大棚系統(tǒng)設計研究

施達雅

（福建工程學院國脈信息學院，福建福州，350000）

PLC技術是一種新型智能控制技術，它主要采用網絡程序編程實現(xiàn)管理系統(tǒng)控制，將PLC控制技術應用到溫室大棚系統(tǒng)設計中，能夠實現(xiàn)對溫室大棚中溫度、濕度、陽光、以及室內二氧化碳等多項指數(shù)智能化檢測，是現(xiàn)代農業(yè)種植技術合理應用的表現(xiàn)，有效的保障了農作物的健康生長。

PLC控制技術；溫室大棚；設計研究

1　PLC控制技術概述

1.1PLC技術工作原理

PLC技術是基于互聯(lián)網技術實現(xiàn)內部存儲系統(tǒng)運算。通過邏輯運算、順序控制、定時控制、計算機命令執(zhí)行完成程序周期程序。PLC技術的執(zhí)行設定主要包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出運行結果三部分。PLC技術應用于溫室大棚系統(tǒng)中能夠現(xiàn)實現(xiàn)代冬農業(yè)管理技術智能化發(fā)展，能夠在地區(qū)農業(yè)種植優(yōu)勢的基礎上，拓展農業(yè)種植的發(fā)展優(yōu)勢，實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)管理水平可控性發(fā)展。

1.2PLC技術特征

PLC技術是網絡技術智能化發(fā)展的重要因素。結合PLC技術工作周期性循環(huán)的工作原理可以總結出PLC技術特征。首先，PLC技術編程簡單，程序條件簡潔、實用性強。溫室大棚控制中應用PLC技術，能夠將農業(yè)發(fā)展的自然地理條件與科技手段融合為一體，這種技術手段的設計應用水平操作簡單，快速的被種植農戶接受，操作簡便，大大提高了農業(yè)種植的工作效率，促進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展；其次，PLC技術的設備需求難度性較低，但程序操作可靠性高，系統(tǒng)應用抗干擾能力強。其他智能控制管理程序的設備投資比重較大，但溫室大棚種植的農戶成本投資規(guī)模較小，增加了農戶農業(yè)種植的投資成本，PLC技術在溫室大棚中的應用主要依托計算機網絡進行程序控制，符合農戶小本經營投資的生產理念，同時也促進農業(yè)發(fā)展技術智能化應用；最后，PLC技術在溫室大棚中應用是在互聯(lián)網系統(tǒng)控制作用下實現(xiàn)信息技術分層次管理，PLC技術應用使溫室大棚中各個管理因素之間能夠形成良好子系統(tǒng)，系統(tǒng)內部智能化檢測管理提高系統(tǒng)中故障智能檢修能力，促進現(xiàn)代農業(yè)種植水平的進一步提升。

2　PLC技術在溫室大棚中應用的理論依據

PLC技術在溫室大棚中的應用是農業(yè)發(fā)展與科技發(fā)展融合的重要體現(xiàn)。PLC技術在溫室大棚系統(tǒng)中應用能夠對溫室大棚中風速；室內空氣濕度、氣壓；以及土壤濕度等眾多因素進行綜合控制。結合PLC技術的工作原理和技術特征對PLC技術應用于溫室大棚中的理論依據進行探究，主要包括：智能化應用、模塊控制、大數(shù)據精確化處理三部分。

2.1智能化應用

大棚溫室效應分析包括溫室內部所有可變元素的綜合控制，PLC技術依托網絡無線信號傳輸感應措施對溫室大棚中環(huán)境狀況進行分析。PLC技術應用于溫室大棚中主要包括室內溫度感應智能化處理、信息智能化收集整理以及PLC技術實施控制技術三部分，應用網絡無線傳感技術對網絡信息進行數(shù)據智能化檢測，實現(xiàn)了溫室大棚中環(huán)境監(jiān)測的智能化處理，當溫室大棚PLC檢測中出現(xiàn)差異時，PLC程序內部及時進行智能報警，保障大棚環(huán)境適應程度，提高現(xiàn)代科技在農業(yè)生產中的應用水平。

2.2模塊控制

PLC技術在溫室大棚中應用管理不僅僅依靠單一的管理形式進行系統(tǒng)控制管理，而是將PLC控制下的各部分劃分成多個模塊，包括：溫度感應系統(tǒng)、土壤濕度感應系統(tǒng)、陽光照射感應系統(tǒng)，風力系統(tǒng)，二氧化碳供應系統(tǒng)等眾多子系統(tǒng)，應用信號傳輸傳感器將不同子系統(tǒng)中的信號資源傳輸?shù)絇LC技術主程序中，最終通過網絡信號反饋給農戶，保障農戶溫室種植環(huán)境控制的準確性。

2.3大數(shù)據精確化處理

PLC技術在溫室大棚中應用的重要理論依據是PLC技術能夠實現(xiàn)溫室大棚大數(shù)據控制的精確化處理。PLC技術進行傳輸時的傳輸電流應用為低功耗電流應用，應用PLC技術中主程序和子程序之間進行數(shù)據交換，實現(xiàn)程序執(zhí)行情況和即將執(zhí)行程序間數(shù)據精確化處理。這種精確化發(fā)數(shù)據處理能夠提高數(shù)據應用的準確程度，降低PLC技術在執(zhí)行中帶來的數(shù)據誤差對溫室大棚環(huán)境造成的負面影響，從而促進我國農業(yè)技術發(fā)展水平提高。

3　基于PLC控制的溫室大棚系統(tǒng)設計

基于PLC智能控制技術在溫室大棚系統(tǒng)設計中應用的分析主要包括PLC技術系統(tǒng)外部設及分析和PLC內部程序分析兩部分。

3.1外部系統(tǒng)設計

（1）電源設計

溫室大棚環(huán)境監(jiān)測中應用PLC技術的主要動力來源是電源。因此，溫室大棚外部電源供給的充足是保障PLC技術充分發(fā)揮作用的基礎。一般情況下，PLC技術在溫室中應用的電源供給為外部低壓直接電源或者是蓄電池，電壓通常情況設定為220V日常電壓；為了保障溫室大棚環(huán)境控制中PLC技術的應用不受到外部電力供應環(huán)境的影響，通常在溫室大棚中設計簡單的小型并聯(lián)無間斷供電裝置，無間斷供電裝置在溫室大棚中的應用在外部正常供電的環(huán)境下處于休眠狀態(tài)，外部電源斷電，無間斷供電裝置在PLC技術智能警報作用下自動啟動，保障溫室大棚中電力資源正常供應。

（2）信息采集設計

PLC技術應用于溫室大棚環(huán)境監(jiān)測的外部信息采集主要依靠信息傳感器進行信息采集。PLC技術主程序下的每一個子程序都設定多個信息傳感器，PLC技術經子程序中的數(shù)據信息進行及時傳輸。例如：PLC技術中空氣控制模塊中的傳感器分別對空氣濕度，空氣中二氧化碳含量，氧氣含量，氮氣含量等多種因素數(shù)據收集信息傳達到PLC技術主程序中，經過PLC技術內部系統(tǒng)操作分析步驟，進行PLC程序執(zhí)行操作，完成PLC技術在溫室大棚系統(tǒng)控制中的應用周期循環(huán)。

（3）PLC程序執(zhí)行設計

依據溫室大棚的特征，PLC技術的執(zhí)行設計包括散熱系統(tǒng)控制、陽光遮擋控制、室內溫度溫度控制和土壤濕度控制四部分。將PLC技術操作執(zhí)行軟件分別安裝在四部分的主要控制部分，與PLC技術內部程序系統(tǒng)形成完整的運行操作系統(tǒng)。例如：當PLC技術檢測數(shù)據反饋溫室大棚中土壤濕度較低。那么，農戶可以應用PLC技術外部操作啟動土壤濕度控制系統(tǒng)，對大棚中土壤濕度進行智能調節(jié)，實現(xiàn)現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展智能化管理。

3.2內部系統(tǒng)設計

（1）PLC內部程序設計

PLC技術內部程序設計應用網絡數(shù)據智能分類管理將大棚溫室控制環(huán)境氛圍，空氣環(huán)境、土壤環(huán)境、陽關環(huán)境、濕度控制幾方面，按照溫室大棚中種植農作物的特征再進行程序細致劃分，實現(xiàn)溫室大棚控制程序應用水平精細化管理，最大程度保障了計算機網絡技術在現(xiàn)代農業(yè)生產中的合理應用。

（2）溫室大棚整體檢測控制設計

PLC技術在溫大棚系統(tǒng)控制中的應用也應當從溫室大棚設計的整體情況出發(fā)，溫室大棚系統(tǒng)設定的應用中不僅應用PLC技術，同樣也應用智能控制頁面，對PLC技術的溫室大棚系統(tǒng)控制中的應用情況進行智能化檢測，為保障現(xiàn)代農業(yè)合理發(fā)展提供了技術保障。

4　結論

PLC技術是現(xiàn)代網絡技術的代表。在溫室大棚系統(tǒng)中應用PLC技術，是農業(yè)發(fā)展與現(xiàn)代科學技術發(fā)展相結合的重要體現(xiàn)，能夠提高農業(yè)種植生產效率，提高農業(yè)生產質量，促進現(xiàn)代農業(yè)技術水平的進一步發(fā)展。

［1］李夢茜.吐魯番地區(qū)設施農業(yè)移動物聯(lián)信息系統(tǒng)框架設計［D］.中國農業(yè)科學院，2012.

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［3］李晨.盆花陣列平臺的驅動與控制的研究［D］.東北農業(yè)大學，2014.

施達雅（1984.04-），性別：女，籍貫：福建省福州人，研究生，畢業(yè)于福建師范大學，現(xiàn)有職稱：講師，研究方向：信號處理。

Design of greenhouse system based on PLC control

Shi Daya
（Fujian University of Technology Guomai information College，F(xiàn)uzhou Fujian，350000）

The PLC technology is a new type of intelligent control technology，it mainly uses the network programming realization of management control system，PLC control technology applied to the greenhouse system design，to achieve on the greenhouse temperature，humidity，sunshine，and indoor carbon dioxide and other multiple exponential intelligent detection is modern agricultural planting technology in the reasonable application of performance， effectively guarantee the healthy growth of crops.

PLC control technology；greenhouse；design and research