自動化控制 Automatic Control112 電子技術(shù)與軟件工程 Electronic Technology & Software Engineering【關(guān)鍵詞】溫室 大棚 PLC智能溫室將自動化技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并為農(nóng)業(yè)研究活動提供有用的科學(xué)工具。通過建立參數(shù)和自動記錄數(shù)據(jù)，農(nóng)民有了一個(gè)簡單、準(zhǔn)確的方法來開展農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，并了解不同生產(chǎn)條件對增長、質(zhì)量和改進(jìn)生產(chǎn)方法的影響?，F(xiàn)代溫室大棚智能設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)文/劉榮彪 李曉慶 蘇成 趙力灝 苑銀燦本文是一種適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和智能溫室氣體需求的自動化溫室控制系統(tǒng)。通過分析相應(yīng)的溫室氣體項(xiàng)目措施對溫室氣體環(huán)境的影響，以及將PLC和傳感器技術(shù)應(yīng)用于溫室氣體控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)投入使用后，能夠很好地調(diào)節(jié)和控制溫室中的所有環(huán)境因素，為苗圃營造良好的生長環(huán)境。該系統(tǒng)操作簡單、可靠、實(shí)用，適應(yīng)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)區(qū)位需要，復(fù)蓋面廣，經(jīng)濟(jì)效益好，發(fā)展前景良好。摘要1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)溫室的作用是改變植物生長的環(huán)境，避免季節(jié)變化和極端氣候條件對作物生長的不利影響，并為植物生長創(chuàng)造有利條件。溫室通常由照明和涂層材料組成。它可以在冬季或其他季節(jié)種植不適合植物戶外生長的植物，從而調(diào)整生產(chǎn)周期，促進(jìn)增長和發(fā)展，防治病蟲害，提高產(chǎn)量。溫室環(huán)境是地表作物生長的空間，由光線、溫度、濕度和二氧化碳濃度等因素組成。溫室控制主要是控制溫室的溫度、濕度、通風(fēng)和光線。節(jié)約用水，溫度調(diào)節(jié)主要由風(fēng)扇的作用決定。溫室氣體控制系統(tǒng)基于氣象站收集或觀測的室內(nèi)和室外溫度、濕度、光學(xué)傳感器、二氧化碳傳感器、室內(nèi)和室外溫度、濕度、高亮度溫室和二氧化碳濃度信息等環(huán)境參數(shù)培訓(xùn) /執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣候控制、灌溉和化肥傳播是滿足作物生長和生態(tài)環(huán)境發(fā)展需要以及大幅度提高產(chǎn)量和質(zhì)量的最適當(dāng)?shù)姆趸鳌?.2 控制方案采用可編程控制器作為控制系統(tǒng)的硬件部分?？刂破髫?fù)責(zé)智能溫室的監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置。傳感器是負(fù)責(zé)信息收集、系統(tǒng)環(huán)境邏輯操作?？删幊炭刂破鞫嗄陙硪恢碧幱诠I(yè)控制之下，屬于批量生產(chǎn)。對于生產(chǎn)、調(diào)試、應(yīng)用和服務(wù)，有一套完整的標(biāo)準(zhǔn)可提供可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。雖然采用可編程控制器的成本高于單片機(jī)，但應(yīng)考慮穩(wěn)定性和可維護(hù)性等綜合因素，采用可編程控制器的性價(jià)比高于單片機(jī)。此外，在上位機(jī)故障時(shí)，可編程控制器可以自動執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、顯示和輸出控制，而不會影響溫室的自動運(yùn)行。溫室環(huán)境必須根據(jù)苗圃的最佳生長環(huán)境來確定。溫室中最重要的環(huán)境因素，如溫度、濕度、光線和二氧化碳濃度，應(yīng)被視為基本監(jiān)測項(xiàng)目，以避免過于復(fù)雜的監(jiān)測方案。用，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)與集成自動化技術(shù)的結(jié)合與新發(fā)展。通過這樣的方法不斷提高生產(chǎn)工作的工作效率，深入研究使用集成自動化技術(shù)，提高行業(yè)的競爭能力與國家的綜合發(fā)展水平。3.3 對于發(fā)電廠設(shè)備故障診斷的相關(guān)問題目前，我們可以通過使用相關(guān)的自動化技術(shù)來對電力設(shè)備進(jìn)行相關(guān)監(jiān)控維護(hù)工作，將先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)與電力生產(chǎn)的過程相結(jié)合，通過自動化技術(shù)來對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)控管理，當(dāng)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的具體的一個(gè)設(shè)備或者是生產(chǎn)環(huán)節(jié)出問題的時(shí)候，可以及時(shí)的被監(jiān)測到，并自動分析檢查，并定標(biāo)定相應(yīng)的故障位置。通過對于設(shè)備的爭端，根據(jù)不同設(shè)備的運(yùn)行情況與相應(yīng)的監(jiān)控管理資料，來了解當(dāng)前設(shè)備的使用環(huán)境以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)。根據(jù)得到的故障診斷數(shù)據(jù)在資料庫中尋求解決問題的方法，及時(shí)處理故障問題保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，在電力行業(yè)中通過這樣的方法可以得到較高的生產(chǎn)工作效率，國家加強(qiáng)對電力自動化技術(shù)的研究與推廣，將這些技術(shù)和運(yùn)用到設(shè)備故障診斷中，來提高設(shè)備生產(chǎn)效率。3.4 建立自動化統(tǒng)一平臺在電力系統(tǒng)方面，使用自動化技術(shù)的現(xiàn)象越來越普遍，但是，在有關(guān)于這方面依然有著很多需要優(yōu)化的地方。尤其是在電力系統(tǒng)自動化平臺的統(tǒng)一開發(fā)方面。 盡管電力系統(tǒng)自動化被廣泛的運(yùn)用到了很多的電力系統(tǒng)中，但對于一個(gè)完整的體系來說，還是存在著不一致的情況。要是可以在電力系統(tǒng)系統(tǒng)上建立起統(tǒng)一的平臺， 就能夠使得電力資源得到更好的利用，同時(shí)自動化技術(shù)也可以更加的高效化。不僅如此，就電力系統(tǒng)自動化管理方面而言，能夠滲透一些人文方面的思想進(jìn)去，盡管技術(shù)發(fā)揮作用的根本是對于計(jì)算機(jī)技術(shù)的操控，然而人類才是最本質(zhì)的操控者，因此，將人文理念滲透到整個(gè)自動化體系中至關(guān)重要。唯有給操縱著一個(gè)舒適的工作氛圍，才可以在根本上提供操控者的工作質(zhì)量。4 結(jié)語隨著我國目前科學(xué)技術(shù)以及社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對電力資源的需求也越來越大。因此，電力系統(tǒng)需要不斷的改進(jìn)發(fā)展，我們可以通過使用相關(guān)的技術(shù)來不斷完善當(dāng)前電力系統(tǒng)中的各種問題，通過不斷引入新的技術(shù)來保障電力能源安全穩(wěn)定的使用，當(dāng)前社會高新技術(shù)飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展是未來發(fā)展的主要方向，不斷改進(jìn)自動化技術(shù)，大力推動當(dāng)前電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展。參考文獻(xiàn) 1韋兆權(quán).試論電力系統(tǒng)及其自動化施工技術(shù)所存在的問題及對策 J. 建材與裝飾 ,2017(04).2蔣衛(wèi)東.電力系統(tǒng)及其自動化施工技術(shù)存在的問題及措施J.四川水泥 ,2016(08).3 萬教智 . 電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制技術(shù)分析 J. 低碳世界 ,2017(34).4 劉圳 . 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用 J. 廣東科技 ,2014(Z1):35+39.5林連河.電力工程自動化施工存在問題及改進(jìn)措施J.中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè) ,2017(48):189+191.6余華.電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)的安全控制問題及對策探究J.建材與裝飾 ,2017(30):255-256.作者簡介李凱麗（1983-），女，山西省介休市汾西礦業(yè)集團(tuán)供用電分公司基建環(huán)?？疲l(fā)輸變電基建和安裝施工。作者單位山西省介休市汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司供用電分公司基建環(huán)?？?山西省介休市 032000<< 上接 111 頁網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2019-12-11 08:40:39網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/10.1108.TP.20191210.1457.124.htmlAutomatic Control 自動化控制Electronic Technology & Software Engineering 電子技術(shù)與軟件工程 1132 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 溫/濕度傳感器的選擇 本文選用了兩種溫濕度傳感器，一種是北京伊泰公司的 IEC751 型 ，另一種是荷蘭維拉公司的 MMD30 型。 北京伊泰公司 IEC751型號的技術(shù)參數(shù)為 ：（1）絕緣電阻： 1000 米；（2）適用范圍：-20 -500；（3）濕度： 80%；（4）電壓：10 100 伏。荷蘭維拉公司 MMD30 型的技術(shù)參數(shù)是 ：（1）絕緣電阻：1000 米；（2）適用范圍：-20 -300；（3）濕度： 80%；（4）電壓：20 300 伏。根據(jù)本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，荷蘭維拉公司MMD30 型 溫濕度傳感器的電壓范圍更適合實(shí)際情況，其電壓電阻值更小，更適合系統(tǒng)要求，所以選擇它。2.2 光照傳感器的選擇 照明傳感器主要實(shí)時(shí)采集照明的變化，控制開窗裝置和照明裝置的開關(guān)，使植物獲得的照明更加充足，生長更好。有兩種類型的照度傳感器可供選擇。 本文選擇的光傳感器產(chǎn)品型號 Poi88-c 具有以下光傳感器參數(shù)：（1）范圍： 0-200 K1UX、0-20 K10X、0-2000 可選；（2）電源電壓：24V 直流 /12V 直流； （3）輸出信號： 20-4mA， 10V-OV 可選； （4）準(zhǔn)確度：2%。 北京何潤科技有限公司照明傳感器參數(shù) : （1）范圍： 0-200 K1UX、0-20 K10X、0-1500 可選； （2）電源電壓：24V 直流 /12V 直流； （3）輸出信號： 15-4mA， 10V-OV 可選；（4）準(zhǔn)確度：3%。 根據(jù)系統(tǒng)的要求，北京益生泰和科技有限公司的產(chǎn)品型號 Poi88-c 照度傳感器更加精確，符合系統(tǒng)的要求，因此選擇此型號。2.2 PLC的選型可編程控制器由中央處理器模塊、輸入輸出模塊和程序設(shè)計(jì)器組成。 PLC 的特殊功能由特殊模塊執(zhí)行。輸入模塊接收信號和信號之間、輸出模塊控制繼電器等?？删幊炭刂破鞯奶攸c(diǎn)包括 : 編程簡單 、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、硬件齊全、易于使用、可用性、可靠性、抗干擾性、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和開發(fā)負(fù)載小、維護(hù)成本低、尺寸小、能耗低。出于這些原因，選擇具有 64 個(gè) I/o 端子和 64個(gè)初始端子的日本 FX 2n-128 MrPLC 系列完全符合要求。3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求根據(jù)基本要求和清單如下：（1）避免接觸錯(cuò)誤動作：使用要解決的自鎖電路。（2）系統(tǒng)自檢功能：可編程控制器本身的功能。（3）風(fēng)扇控制：溫室配備風(fēng)扇組件，可以開啟和關(guān)閉。當(dāng)溫度超過預(yù)期值時(shí)，可編程控制器自動打開兩個(gè)側(cè)窗，啟動風(fēng)扇和濕幕泵，從而降低溫室溫度。（4）側(cè)窗控制：兩扇側(cè)窗均由發(fā)動機(jī)控制，并受發(fā)動機(jī)開關(guān)限位開關(guān)的限制。（5）濕幕泵控制：當(dāng)溫室濕度超過預(yù)定值時(shí)，在可編程控制器控制下啟動，自動關(guān)閉至預(yù)定值。（6）陰影陣列控件：當(dāng)燈光超過預(yù)設(shè)時(shí)，將在可編程控制器的控制下啟用陰影陣列。（7）CO2負(fù)荷控制：當(dāng)溫室氣體中的CO2低于規(guī)定閾值時(shí)， CO2罐閥門在可編程控制器的控制下打開，以補(bǔ)充 CO2。（8）加注燈的控制：當(dāng)溫室光線低于規(guī)定值且不足以打開蓋板時(shí)，加注燈應(yīng)亮以充光。系統(tǒng)運(yùn)行情況：首先，每個(gè)傳感器采集溫室內(nèi)外的環(huán)境因素，然后通過每個(gè)電路將環(huán)境信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，通過放大器放大，然后將放大的模擬信號輸入到可編程控制器的 FX-2AD 中 ，將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，如果設(shè)定值高于或低于設(shè)定值，相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)將自動工作，例如在正常工作時(shí)，溫度傳感器將溫室的溫度傳輸?shù)娇删幊炭刂破鳎⑴c設(shè)定值進(jìn)行比較。如果溫度超過設(shè)定的上限或下限，可編程控制器將輸出指令，遮陽板將工作。如果可編程控制器在相應(yīng)的設(shè)定范圍內(nèi)響應(yīng)遮陽板，操作將終止。當(dāng)溫度被采樣且可編程控制器報(bào)告的溫度高于設(shè)定值時(shí)，循環(huán)引擎將啟動，一段時(shí)間后，當(dāng)設(shè)定值范圍內(nèi)的溫度被采樣時(shí)，系統(tǒng)將關(guān)閉。當(dāng)光源傳感器收集到的光源不再位于定義的范圍內(nèi)時(shí)，如果光源小于“打開填充光源”的值，則將啟用“陽光”墻；如果光源大于定義的值，則將禁用“陽光”墻。系統(tǒng)將停止，直到光源位于指定范圍內(nèi)。當(dāng)濕度傳感器收集的濕度不再在指定范圍內(nèi)時(shí)，濕度低于指定值時(shí)將啟用濕度，濕度高于指定值時(shí)將啟用循環(huán)風(fēng)扇。系統(tǒng)關(guān)閉，直到濕度在指定范圍內(nèi)。當(dāng) CO2傳感器收集的 CO2不再在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)， CO2電磁閥在 CO2小于規(guī)定值時(shí)打開，循環(huán)風(fēng)扇在 CO2大于規(guī)定值時(shí)打開。系統(tǒng)將停止運(yùn)行，直到 CO2位于指定范圍內(nèi)。4 結(jié)束語本文采用可編程控制器技術(shù)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，根據(jù)溫度環(huán)境特性控制室溫。探測和收集溫室中的溫度、濕度、二氧化碳濃度、照明和其他參數(shù)。當(dāng)然，由于局勢的制約因素，仍然存在挑戰(zhàn)。因?yàn)闀r(shí)間和知識有限，硬件和軟件不適合復(fù)雜的環(huán)境，主要是溫度自動控制，其他可能影響溫度的環(huán)境因素不完善，系統(tǒng)檢測裝置必須成熟，傳感器系統(tǒng)的測量精度需要校準(zhǔn)，我們建議進(jìn)一步驅(qū)動可獲得性、準(zhǔn)確性和可擴(kuò)展性實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。參考文獻(xiàn)1 文華 . 基于 PLC 的氣體分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.天津大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技 術(shù)學(xué)院 ,2008.2劉迎春.傳感器原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.北京：國防科技大學(xué)出版社 ,2005:205-207.3 余成波 , 胡新宇 , 趙勇 . 傳感器與自動檢測技術(shù)M.北京：高等教育出版社,2006. 4向巍.基于PLC的茶苗苗圃微噴灌自動化控制系統(tǒng)J.中國西部科技 ,2010(28):24-26.5 邵文冕 . 基于 PLC 的溫濕度檢測儀的設(shè)計(jì)J. 煤礦機(jī)械 ,2012(08):181-182.作者簡介劉榮彪，男，河北省衡水市人。河北建筑工程學(xué)院風(fēng)景園林專業(yè)本科在讀。主要研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。作者單位河北建筑工程學(xué)院 河北省張家口市 075000