【正文】 第五章 結(jié)論與展望 結(jié)論本系統(tǒng)是在對我國溫室控制的現(xiàn)狀以及溫室控制系統(tǒng)存在的問題兩個方面進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，研究并開發(fā)了適合我國溫室控制的智能溫室控制系統(tǒng)。⑦數(shù)據(jù)查詢。③報表查詢。 上位機系統(tǒng)軟件上位機程序北京昆侖自動化軟件科技有限公司的組態(tài)軟件MCGS開發(fā)溫室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控平臺，采用面向?qū)ο罂梢暬Z言Visual Basic 。進行線性化尺度變換和離散化后，得到其模糊論域分別為：X、Y∈{6，5，4，3，2，1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}。系統(tǒng)輸入變量為溫度誤差、濕度誤差，輸出變量為調(diào)節(jié)溫度和濕度的控制量，控制設(shè)備為：加熱閥、風機、噴淋閥、天/側(cè)窗。(3)考慮意外情況的影響，如濕度低于濕度下限時，采用報警輸出的方式，由人工操作噴灌機給作物噴灌。前后開窗互鎖。 延時等待轉(zhuǎn)換結(jié)束DLAY: NOP NOPNOPNOPNOPDJNZ R7, DLAYMOVX A, DPTRMOV R0, A。調(diào)用BCD轉(zhuǎn)換子程序LCALL SHOW。選中寄存器3SETS OD4HMOV R0, HUMADRCLR OD3H 。BCD轉(zhuǎn)換后的濕度值存放地址HUMADR EQU 3DH 。 單片機部分的軟件單片機軟件程序設(shè)計主要包括:主程序設(shè)計，采樣子程序設(shè)計，顯示/報警子程序，ADC0809接口程序等。FX2N485BD通信板采用的是422電氣接口標準, 通信板可連接到FX系列可編程控制器的基本單元，連接到RS485的端子有RDA、RDB、SDA、SDB、SG（接地端）。為了保證執(zhí)行機構(gòu)的安全，各執(zhí)行部件的限位開關(guān)的常閉接點都連接在電機電路中，用常開接點作為下位機的輸入信號，達到雙保險的目的。 PLC選型圖35 主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLC具有控制能力強、操作靈活方便、可靠性高、適宜長期連續(xù)工作的特點，非常適合高效溫室的控制。在啟動A/D轉(zhuǎn)換時。為了增加系統(tǒng)的通用性、靈活性，本系統(tǒng)硬、軟件都采用了模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)應(yīng)用場合不同而選用不同的配置。具體的測量電路如圖32所示：本文選用的是NE556芯片，它內(nèi)部含有兩個NE555定時器。這種調(diào)整的方法，可以保證在0℃或25℃附近有較高精度?！?。考慮到傳輸距離的問題，本文設(shè)計中將系統(tǒng)的輸出電流都控制在010mA，從而減小傳輸過程中的干擾，保證采樣值的準確性與可靠性。各傳感器對溫室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)實時檢測，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后送入單片機，完成數(shù)據(jù)采集。 光照的調(diào)節(jié)與控制在溫室內(nèi)光照強度調(diào)節(jié)中通常選用改變溫室大棚的硬件環(huán)境方法，人工調(diào)節(jié)大棚外部設(shè)施的方法來改變溫室內(nèi)的光照強度。（2）去濕，在溫室中去濕常用以下三種方式：加熱控制法、吸附法化學除濕器、排濕換氣。遮光降溫法是一種在室外與溫室屋頂部相距40cm處張掛遮光幕，對溫室降溫很有效。溫度調(diào)控要求達到能維持適宜于作物生育的設(shè)定溫度。這樣計算機可以根據(jù)室外的氣候，在使用最低能耗、最佳利用溫室中的現(xiàn)有的設(shè)備的情況下自由進行調(diào)節(jié)。：分布式系統(tǒng)通?？煞譃樯?、下兩層。輸出信號控制的機構(gòu)有:開窗電機、遮陽電機、通風電機、加熱閥門、壓水泵和噴淋泵。溫濕度傳感器用LTM8901直接輸出數(shù)字信號?？刂茩C構(gòu)有補光燈、排風扇、滴灌設(shè)備、二氧化碳發(fā)生器等。所以，研究開發(fā)符合我國國情、產(chǎn)生明顯經(jīng)濟效益并適用于大范圍推廣應(yīng)用的自動控制溫室系統(tǒng)己經(jīng)迫在眉睫。目前，國外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標準。控制器之間可以通過局域網(wǎng)或現(xiàn)場總線進行信息交換。隨著我國現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在溫室產(chǎn)業(yè)的運營中暴露出了一些問題:1）現(xiàn)代溫室管理和種植的人才缺乏，溫室種植技術(shù)落后，造成了現(xiàn)代溫室的功能和優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。 90 年代中期開始，我國現(xiàn)代溫室快速發(fā)展。其次是資源短缺。 國土面積不大的荷蘭已經(jīng)成為世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的典范。從 80 年代開始，根據(jù)不同作物、不同生長階段及外界環(huán)境變化對溫室環(huán)境進行綜合調(diào)節(jié)控制的技術(shù)得到了快速的發(fā)展。如在荷蘭的阿姆斯特丹 RAI展覽館每年11月舉辦一次國際花卉展覽會，2003 年就有來自世界各國的 477 個廠商展示了各自的產(chǎn)品和實力。初期是使用儀表對溫室設(shè)施中的光照、溫度等參數(shù)進行測量，再使用手動或電動執(zhí)行機構(gòu)（如幕簾、通風設(shè)備等）施行簡單控制，隨著傳感元件、儀表及執(zhí)行器技術(shù)的進步，逐步發(fā)展成為對溫度、濕度、光照等幾乎所有室內(nèi)環(huán)境參數(shù)分別進行自動控制。日本、韓國開發(fā)了瓜類、茄果類蔬菜嫁接機器人。重視作物生理、產(chǎn)量、品質(zhì)與環(huán)境因子之間的定量關(guān)系等方面研究，因而設(shè)施內(nèi)綜合環(huán)境控制系統(tǒng)智能化水平高，設(shè)施種植技術(shù)實現(xiàn)了規(guī)范化和標準化。 由于國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)比國外落后，必然走一條引進、消化、吸收、創(chuàng)新的路子。80年代中后期，隨著高效節(jié)能日光溫室生產(chǎn)技術(shù)在東北地區(qū)試驗成功，就迅速在我國北方發(fā)展起來，各級政府把其作為帶領(lǐng)農(nóng)民致富奔小康、培育農(nóng)村新的經(jīng)濟增長點的重點措施，各級農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)也投入了大量的人力、物力進行節(jié)能日光溫室建造及生產(chǎn)技術(shù)的專項研究，并取得了重大進展。 國內(nèi)外溫室控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀現(xiàn)代溫室中常見的能自動控制的調(diào)控機構(gòu)有:頂部通風窗、側(cè)面通風窗、外遮陽簾幕、內(nèi)遮陽簾幕、軸流通風機、降溫濕簾、人工補光燈、二氧化碳施肥器、加熱設(shè)備、噴霧系統(tǒng)及熏蒸設(shè)備。隨著計算機技術(shù)的進步和智能控制理論的發(fā)展，近百年來，溫室大棚作為設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分，其自動控制和管理技術(shù)不斷得以提高，在世界各地都得到了長足的發(fā)展。雖然這些溫室技術(shù)領(lǐng)先、設(shè)備先進，但在我國的使用過程中還存在較嚴重問題，主要有以下幾點:引進價格高，運行經(jīng)濟效益差。該環(huán)境自動控制系統(tǒng)為多變量輸入輸出控制系統(tǒng)，通過傳感器監(jiān)測溫室中各環(huán)境參數(shù)，得到模擬輸入量，經(jīng)相應(yīng)的變送器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，在自編軟件支持下經(jīng)接口板采集數(shù)據(jù)，計算機進行處理分析，將輸入量與設(shè)定值比較后，輸出開關(guān)量，通過驅(qū)動電路控制各執(zhí)行機構(gòu)。該系統(tǒng)下位機以89C51為核心，能自動控制溫室內(nèi)100天的溫濕度，用戶可以小時為單位設(shè)定溫濕度值。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展促進了信息傳播。：當前，主要使用精確的計算機壞境控制程序根據(jù)設(shè)定值對溫室中的環(huán)境進行調(diào)控，但研究發(fā)現(xiàn)，這并不能使溫室內(nèi)的作物達到最佳產(chǎn)量。控制器同樣嵌入了藍牙芯片，它一方面與便攜式環(huán)境參數(shù)采集器無線連接，另一方面通過RS485通信總線與溫室內(nèi)的計算機控制裝置相連接。大型連棟溫室和花卉溫室，則多采用集中供暖方式的水暖加溫，也有部分采用熱水或蒸汽轉(zhuǎn)換成熱風的采暖方式。常用的濕度調(diào)節(jié)方式是加濕和去濕。在夏季降溫加濕的過程中，采用以濕度優(yōu)先的原則。 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計根據(jù)作物生長所需要的環(huán)境模型制定環(huán)境設(shè)施輸出方案是溫室環(huán)境控制的關(guān)鍵技術(shù)。其缺點是投資較大,一般農(nóng)業(yè)用戶難以接受。AD590只需要一個電源(+4V～+30V)，即可實現(xiàn)溫度到電流源的轉(zhuǎn)換，使用方便。AD590的輸出電流I=（273+T）uA（T為攝氏溫度），因此測得電壓U01=（273+T）uA10KΩ=（273+T）102V。電容式濕敏元件，具有最突出的優(yōu)點是長期穩(wěn)定性極強，通過嚴格的工藝制作，制成的儀表和傳感器產(chǎn)品可以達到較高的精度。本電路設(shè)計選用光照傳感器器件光敏三極管3DU33作為感光元器件。數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換由8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809來完成。顯示/報警電路如圖34所示。噴灌系統(tǒng)是一個相對獨立的系統(tǒng)，是溫室自動控制系統(tǒng)的一個重要組成部分，從安全角度考慮設(shè)計為灌溉提醒從而實現(xiàn)自動噴灌。該通訊口具有雙重功能，較常用的基本功能是采用編程軟件GX 、內(nèi)部狀態(tài)和數(shù)據(jù)的監(jiān)控；另一功能是與上位機進行數(shù)據(jù)通訊。單片機部分用匯編語言編程，主要完成數(shù)據(jù)采集處理和溫濕度的顯示/報警，數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換由ADC0809來完成，其接口控制程序采用中斷方式；本系統(tǒng)選用TC1602型LCD液晶顯示器，顯示掃描由程控實現(xiàn)；將實測參數(shù)與預先設(shè)定的上下限值進行比較，如有越限量，則發(fā)出聲光報警。INl采集數(shù)據(jù)經(jīng)濾波處理數(shù)據(jù)存放地址LINEADR EQU 39H 。定時器0中斷服務(wù)程序入口Limp TOINTORG 0023H 。調(diào)用濕度轉(zhuǎn)換子程序Mov A, HUMID?；氐街鞒绦駽OMP:JC DONELJMP RUNEND 采樣子程序設(shè)計根據(jù)電路圖5，因EOC未接入單片機，故只能采用延時等待的方法來讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，ADC0809的INO和INl兩個地址分別是OBFF8H, OBFF9H, INO通道采集到的11個數(shù)據(jù)放入以ADTURNO(片內(nèi)21H)為首址的一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，IN1通道采集到的11個數(shù)據(jù)放入以ADTURN1(片內(nèi)2CH)為首址的另一片數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)涉及的電氣設(shè)備中:保溫被在早晨打開，