一、行業(yè)背景
隨著社會發(fā)展，已有越來越多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于社會生活當(dāng)中，如航天航空、基因工程、仿生生活等；作為設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展中的代表產(chǎn)物，溫室控制在現(xiàn)代社會中具有非常重大的意義。
與國外相比，我國的溫室控制研究起步較晚，且受限于技術(shù)、地理環(huán)境、種植作物等因素推廣度不高。因此，搭建一個成本低廉、適用性強、穩(wěn)定性高的溫室控制系統(tǒng)尤為重要。
本文從實際出發(fā)，介紹了一種采用PLC、溫濕度探頭、氣體檢測等傳感器設(shè)計而成的分布式智能溫室控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能強大，效果顯著，具有低成本、高效率的特點。
二、系統(tǒng)介紹
無論是國內(nèi)還是國外，溫室控制系統(tǒng)的組成都大同小異，即控制器+傳感器+局域網(wǎng)技術(shù)。本文采用最普遍的設(shè)計方案，利用PLC控制器+傳感器來實現(xiàn)溫室的靈活控制。
本文選取的是矩形科技N80系列的 M48DR PLC，該PLC可附帶無線通訊拓展模塊，無需搭建以太網(wǎng)即可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，相較于其它產(chǎn)品，使用上更方便快捷。
如圖為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理論圖
三、方案設(shè)計
1.硬件組成
M48DR型號PLC：屬于矩形科技自主生產(chǎn)的N80系列產(chǎn)品，具有24輸入/24輸出，共計48個點位。標(biāo)配通訊口RS232+RS485各一路（可擴展），標(biāo)配4路高速脈沖輸出，支持掉電保持功能，支持MODBUS/RUTZ主、從協(xié)議，及其它自由通訊協(xié)議，最多可擴展7個模塊。
RECT7.0觸摸屏是矩形科技推出的7.0寸（16：9）大尺寸，高精度、高清晰度觸摸屏。具有USB下載口，2個COM口，內(nèi)存128M，24V電源供電。
其它包括溫濕度傳感器、可控電動閥門、水泵、風(fēng)機、卷簾門等若干產(chǎn)品。
2. 方案設(shè)計
本系統(tǒng)以M48DR型號PLC為主控制核心，以RECT7.0型號觸摸屏為設(shè)備狀態(tài)反饋面板，以水泵、風(fēng)機等為控制對象，進行溫室控制的。
溫濕度傳感器遍布溫室各個角落，將實時監(jiān)控得到的室內(nèi)溫度和濕度數(shù)據(jù)傳送到PLC內(nèi)，再將得到的數(shù)據(jù)根據(jù)已設(shè)好的既定程序通過PID算法進行整定，從而控制設(shè)備的啟停、閥門的開關(guān)等。以此達到溫室內(nèi)部環(huán)境調(diào)節(jié)的目的。通過PLC云管家可以實現(xiàn)設(shè)備的云上線，不僅可以遠(yuǎn)程監(jiān)控溫室的內(nèi)部環(huán)境參數(shù)，同時也能遠(yuǎn)程人為控制內(nèi)部環(huán)境，達到精準(zhǔn)控制。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖：
四、結(jié)語
本方案是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的結(jié)合，通過分布式傳感器的布置結(jié)合PLC強大的計算處理能力實現(xiàn)了溫室控制的目的。綜合來看，本方案具有以下優(yōu)點：
1、與國外研究的溫室控制系統(tǒng)相比，成本低，系統(tǒng)整體顯得更加簡潔高效；
2、與其它設(shè)施農(nóng)業(yè)系統(tǒng)相比，創(chuàng)造性地采用了云端技術(shù)，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控，遠(yuǎn)程操作更方便快捷；
3、與同類控制器等硬件設(shè)備相比，M48DR型號PLC可控點位更多，實現(xiàn)的功能也更加豐富。尤其是與PLC云管家相結(jié)合可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程編程，極大地節(jié)約了時間成本，有效地避免了現(xiàn)場處理的局限性；
4、與同類云平臺相比，PLC云管家界面更加簡潔，功能更加豐富，使用也加方便；
5、從已實施的項目來看，系統(tǒng)整體運行穩(wěn)定，客戶滿意度高；
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