在国外[1],温室大棚的发展己经到了比较完备的程度,也形成了一定的标准,但是价格非常昂贵,缺乏与国内环境气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度、的检测、控制都通过人工管理的办法,这样不可避免的会产生测量精度低、劳动强度大以及测控不及时等弊端,容易造成不可弥补的损失,结果不但大大增加了成本,浪费了人力资源,而且很难达到预期的效果。显然我国在农业大棚的生产方面,仍然处于一个较为初级的状况,更多的采用人工进行信息采集的方式,而纵观大棚技术的发展,温湿度的控制方式有很多,本设计以PLC为控制核心,同时涉及到温度、湿度传感器,通过其对温度和湿度的感应,将信号传输至PLC从而通过PLC将模拟信号转换成数字信号的功能,完成相应的水泵、卷帘等装置的驱动,从而达到对大棚内温湿度信息的实时采集和相应的控制过程。

1。1大棚控制技术的发展现状

大棚生产是一种可以改善农作物生长环境的农业生产技术,它使得农作物能够避开自然条件下恶劣气候变化和环境变化的影响,通过对温湿度等其他相关因素的监测与调控,从而促进农作物的生长,达到更高产量和高质量的目的。论文网

而就从我国的大棚控制技术的发展状况【2】来看,大致为以下两种方式:

1.手动控制

这是一种极为常见且属于发展初级阶段的控制技术,它本身并没有出现真正意义上的控制系统的存在,而是通过人工来进行对大棚内温度、湿度等环境因素进行阶段性的信息采集,然后通过自身经验来进行判断,手动地对大棚内的环境进行控制,这种情况下,他们对于农作物的生长状况会有一个最为直接和准确的了解。但是这类控制方式不仅会导致生产效率的低下,无法满足大批量以及工业生产的需求,而且对进行环境监控人员的经验有着相当高的要求。

2。自动控制

相对于第一种较为初级的控制方式,自动控制的主要方式是,需要人工提前对大棚内农作物生长环境的各项参数进行设置,然后通过计算机对传感器得到的实时测量值与其比较,从而通过相关的器械,来完成加热,降温,增湿,干燥等的动作。从而达到大棚内环境的自动控制过程,提高生产效率。但是这种控制方式下,人工难以对农作物的生长状况有具体的了解。目前国内主要的自动化控制系统都是这类控制方式。

1。2发展方向

不同的农作物有着不同的生长规律,而智能化控制则是建立在自动控制的基础之上,根据不同的农作物得出相应的数学模型,从而设计出不同的大棚环境。因此可以看出,大棚控制技术将向着基于农作物本身生长规律,信息自动采集以及实现智能化自动控制的方向发展。

2系统结构及工作原理

2。1控制系统原理

系统利用温度传感器、湿度传感器对实时数据进行采集,由模拟量模块EM231将模拟信号转化为数字信号,再存入PLC,将已设定的温、湿度的值与之进行比较,之后通过PLC转化成相应的控制信号,对卷帘、水泵行控制,从而完成对大棚内温湿度的控制。

此系统由温度传感器、湿度传感器、PLC、水泵和卷帘组成,工作原理图如图2-1所示:

2。2 PLC的工作原理

    PLC即可编程控制器,本质上是为工业控制设计而成的计算机,PLC相比于其他的计算器有其突出的特点,它具有可编程的存储器,可以用来执行逻辑运算、顺序控制、定式、算术运算等指令,并通过数模之间的转换配合其他相关设备,来控制工业情况下各种机器的机械操作过程。

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