力控組態(tài)軟件在現代農業(yè)上的應用
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隨著(zhù)國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，現代農業(yè)得到了長(cháng)足的進(jìn)步，溫室工程已成為高效農業(yè)的一個(gè)重要組成部分。計算機自動(dòng)控制的智能溫室自問(wèn)世以來(lái)，已成為現代農業(yè)發(fā)展的重要手段和措施。它的功能在于以先進(jìn)的技術(shù)和現代化設施，人為控制作物生長(cháng)的環(huán)境條件，使作物生長(cháng)不受自然氣候的影響，做到常年工廠(chǎng)化，進(jìn)行高效率，高產(chǎn)值和高效益的生產(chǎn)。
二、功能敘述
溫室環(huán)境包括非常廣泛的內容，但通常所說(shuō)的溫室環(huán)境主要指空氣與土壤的溫濕度、光照、CO2濃度等。計算機通過(guò)各種傳感器接收各類(lèi)環(huán)境因素信息，通過(guò)邏輯運算和判斷控制相應溫室設備運作以調節溫室環(huán)境。輸出和打印設備可幫助種植者作全面細致的數據分析，保存歷史數據。本系統主要具備以下幾部分功能：
2.1綜合環(huán)境控制
采用計算機實(shí)現環(huán)境參數比較分析，四季連續工況調控系統。，比例調節環(huán)境溫度、濕度與通風(fēng)。CO2 發(fā)生裝置按需比例調節環(huán)境CO2濃度，夏季室外屋頂噴淋，在保證室內光照強度的前提下，組合調節環(huán)境溫度與通風(fēng)，達到強制降低環(huán)境溫度的效果。通過(guò)計算機對溫室各電動(dòng)執行器進(jìn)行整體調節，自動(dòng)調控到作物生長(cháng)所需求的溫、濕、光、水、氣等條件，另外通過(guò)臭氧消毒凈化器對溫室進(jìn)行消毒。
2.2肥水灌溉控制
采用計算機肥水灌溉運籌系統。根據作物區的需要，對水培區的營(yíng)養液成分，PH和EC值進(jìn)行綜合調控。對基培和土培區主要是根據作物生產(chǎn)需要，設定基質(zhì)、土壤的水勢值，自動(dòng)調節滴灌、噴灌系統的灌溉時(shí)間和次數。
2.3緊急狀態(tài)處理
采用計算機實(shí)測環(huán)境參數、狀態(tài)極限值反饋報警保護系統。根據作物的各項參數設定溫室環(huán)境的極限值和作物生長(cháng)環(huán)境參數極限值報警保護系統，提高了整個(gè)系統安全性。
2.4信息處理
采用計算機集散控制信息管理系統。信息處理由中心控制計算機完成。主機通過(guò)局部數字通訊網(wǎng)絡(luò )與現場(chǎng)控制機相連，實(shí)現遠動(dòng)雙向控制及全系統集中數據處理。其功能包括運行實(shí)時(shí)參數 執行器模擬狀態(tài)顯示，歷史數據存儲、檢索，數據平均值報表、曲線(xiàn)顯示與打印。
2.5溫室的環(huán)境參數指標
針對本系統所涉及的兩棟溫室，根據栽培的作物和所處的環(huán)境，具體參數如下：
l 葡萄溫室：
a、在冬季休眠期約90多天需保持溫室內溫度為5℃。休眠期以后白天需控制溫室內溫度為25-30℃，夜間需控制在15-18℃。
b、濕度需保持在50-75%不能超過(guò)95%。
c、光照強度應保持在45000-55000勒克斯
d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點(diǎn)左右保持在1000PPM左右。
e、PH值保持在7-7.5。
f、EC值離子總濃度保持在1‰-2‰，隨時(shí)進(jìn)行調整。
l 黃瓜、番茄溫室：
a、在苗期需保持溫室內溫度在13-15℃，定植后白天上午應保持在25-28℃，下午應保持在20-25℃，夜間應保持在15-18℃。
b、濕度黃瓜在白天保持在70-75%，夜間保持在85-90%；番茄白天保持在65-75%，夜間保持在75-85%。
c、光照強度番茄應保持在50000勒克斯左右，保證12個(gè)小時(shí)光照；黃瓜應保持在40000勒克斯左右，保證8-10小時(shí)光照。
d、二氧化碳濃度在上午日出后到10點(diǎn)左右保持在1000PPM左右。
e、PH值保持在6.5-7.5。
f、EC值離子總濃度保持在1‰-2‰，隨時(shí)進(jìn)行調整。
黃瓜和番茄在冬季早春即11月中旬至下年2月上旬期間比較關(guān)鍵。
以上參數在監控軟件中進(jìn)行編寫(xiě)，環(huán)境參數超出設定范圍時(shí)進(jìn)行相應調節同時(shí)產(chǎn)生報警提醒值班人員注意。
三、系統設計
3.1 系統硬件和軟件選擇
設計系統的關(guān)鍵是硬件和軟件的穩定性，根據實(shí)際的應用經(jīng)驗和比較選用以下配置。
硬件配置：研祥工業(yè)計算機P4 2.0G/256M/40G/20英寸彩顯；西門(mén)子PLC S7-200；
軟件配置：系統WINDOWS 2000；組態(tài)軟件三維公司力控2.61控制策略網(wǎng)絡(luò )版。
3.2 軟件設計方案
實(shí)現智能化溫室控制的關(guān)鍵在于1）如何根據不同的作物或相同作物的不同生長(cháng)階段設計不同的控制方案和參數。2）時(shí)實(shí)參數的檢測和數據網(wǎng)絡(luò )化。
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