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1硬件设计下位机
采用国产plc,可以选用PZ-36MT,带有模拟量和数字量输入输出模块,能够实现以下功能:1)接收上位机组态触摸屏温度、湿度和光照等参数的上下限设置值;2)实时检测输入部分温度、湿度、二氧化碳和光照传感器的输入值,并在上位机屏幕上动态显示;3)实时根据采集的输入值进行程序处理,动态进行加热、循环通风和喷灌等机构的执行;4)根据采集输入值,在出现故障和必须报警时实时执行GSM报警器,并传送信息至用户手机上。5)用户可以根据经验手动进行加热、遮阳保温、喷雾和喷淋、二氧化碳施肥等操作,可以手动和自动结合。检测输入部分的输入信号统一选用4~20mA的电流信号,可以选用SBWZ系列温度变送器(另配PT100)、CM-100土壤水分传感器、WZD-B1光照传感器、TGS416二氧化碳传感器等以及GSM报警器等硬件。
2软件设计软件设计
包括上位机软件和下位机软件设计,
2.1上位机软件设计
上位机软件设计采用维控科技的KC01-70T组态触摸屏1)上位机能够动态显示传感器检测到的温度、湿度、光照以及二氧化碳浓度等参数;2)上位机具备手动和自动功能,具有强制执行PLC输出机构的动作;3)上位机能够与下位机通信,出现故障时执行GSM报警器,发送报警信息至手机用户;4)上位机能够保存各项参数的数据,并能以曲线的形式显示,方便用户查询和积累经验
2.2下位机软件设计
PLC采集温室内部温度值,通过PT100温度传感器检测的温度,连接SBWZ温度变送器输出4~20mA的电流,经过250Ω的电阻,输出1~5V电压信号至PLC的AD口。本设计采用的PLC对于0~5V的电压信号对应0~4095,所以PLC温度采集程序的设计如图7所示。湿度和光照等程序类似,不再给出。
2.3通讯设置
PLC与上位机触摸屏的通讯采用RS232数据传输。本设计采用国产的组态触摸屏,无需再编写通讯程序可以直接通讯,方便用户操作;GSM报警通讯采用移动电话卡进行通讯,只需按说明书操作即可,简单易懂。
3运行结果本
设计制作了模拟装置,并以此系统应用于江苏泰州草莓生产基地,草莓属于喜光耐荫类植物,设置了适合草莓生长的温度20~25℃,空气相对湿度控制在80%以下,CO2浓度控制在800~1200mg/L。采用传统温室控制,草莓生长周期为30天左右。经试验采用现代农业温室装置,20天后草莓生长成熟,不仅在口味上有所改善,而且产量也提高了30%。试验结果证明,该系统使用PLC作为控制核心,温室控制系统运行稳定,不受天气环境影响,采用组态触摸屏,界面友好,易于操作,性价比高,运行可靠,具有很好的推广价值。
作者:付焕森 赵振江 单位:泰州学院