【正文】 系統(tǒng)工作過程如下:上位機(jī)每經(jīng)過一定時(shí)間就向下位機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，啟動(dòng)下位機(jī)及其被控機(jī)構(gòu)，同時(shí)準(zhǔn)備接收下位機(jī)發(fā)送來的信號(hào)和數(shù)據(jù)。圖42 下位機(jī)與VB應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)溫室環(huán)境參數(shù)監(jiān)控平臺(tái)作為與用戶直接對(duì)話的窗口，既要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室的實(shí)時(shí)控制，同時(shí)還要向用戶提供一系列生產(chǎn)管理幫助，因此其主要功能有:①畫面監(jiān)控。從上位機(jī)系統(tǒng)的專家數(shù)據(jù)表中取出溫濕度的專家數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定值，讀入由下位機(jī)系統(tǒng)結(jié)合傳感器系統(tǒng)得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并計(jì)算溫濕度誤差。當(dāng)溫室內(nèi)的CO2濃度較低需通風(fēng)換氣時(shí)，也使溫室內(nèi)的溫度降低。灌水結(jié)束等待10分鐘Limp RUN。顯示區(qū)數(shù)據(jù)存放首址ORG OOOOHSJMP STARTORG OOOBH 。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件主要包括：單片機(jī)部分的軟件、PLC部分的軟件、串口通訊軟件和上位機(jī)系統(tǒng)軟件。本設(shè)計(jì)中包括的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)有:外遮陽幕系統(tǒng)、保溫被系統(tǒng)、鈉燈補(bǔ)光系統(tǒng)、前后窗自然通風(fēng)系統(tǒng)、濕簾水泵系統(tǒng)、環(huán)流風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、熱水采暖系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集處理電路如圖33所示。2％RH；極好的線性輸出；1～99％RH濕度量程；40～100℃的溫度工作范圍，響應(yīng)時(shí)間5秒；濕度輸出受溫度影響極小，防腐蝕性氣體；常溫使用無需溫度補(bǔ)償，無需校準(zhǔn)；％RH；典型值180pf55%RH；長期穩(wěn)定性及可靠性；％RH/年。它的輸出電流精確地正比于絕對(duì)溫度，可以作為精確測(cè)溫元件。補(bǔ)充二氧化碳的方法很多，常用的主要有三種：（1）燃燒法；（2）化學(xué)反應(yīng)法（目前在我國的設(shè)施栽培中運(yùn)用較多）；（3）施用顆粒有機(jī)生物氣肥法。濕度的調(diào)控影響溫度，要求濕度與溫度的調(diào)控需按按一定的程序進(jìn)行。便攜式環(huán)境參數(shù)采集器內(nèi)部裝有溫度、濕度、光照等各種傳感器，并嵌入了藍(lán)牙芯片，因此，這種參數(shù)采集器具有無線通信功能，可以便捷地放置在溫室內(nèi)的不同位置。：目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)己成為當(dāng)前世界最有活力、發(fā)展最快的高科技領(lǐng)域。例如:汪永斌，呂昂等研制的溫室群全數(shù)字式溫度和濕度綜合控制系統(tǒng)。自70年代末起，我國先后從日本、美國、荷蘭和保加利亞等國引進(jìn)了40套左右的現(xiàn)代化溫室成套設(shè)備。目前國內(nèi)溫室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與國際選進(jìn)技術(shù)存在很大差距，商用控制系統(tǒng)不能滿足高效節(jié)能有效控制溫室機(jī)構(gòu)運(yùn)行的要求。20 世紀(jì) 50 年代末，我國在華北地區(qū)曾建造過屋脊式大型玻璃溫室，到 60 年代初，在東北地區(qū)建成 1hm2的大型玻璃溫室。美國開發(fā)的冬天保溫用的雙層充氣膜、高壓霧化降溫加濕系統(tǒng)以及夏季降溫用的濕簾降溫系統(tǒng)處于世界領(lǐng)先水平；韓國的換氣、灌水、二氧化碳濃度控制等設(shè)施比較先進(jìn)；荷蘭的頂面涂層隔熱、加熱系統(tǒng)、人工補(bǔ)光等方面有較高的水平；以色列的灌溉系統(tǒng)比較先進(jìn)，室內(nèi)設(shè)施齊全。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、西班牙、意大利、法國、加拿大等國是設(shè)施農(nóng)業(yè)十分發(fā)達(dá)的國家，溫室以大型溫室為主。1999 年一年四季全天候生產(chǎn)的大型溫室有 萬 hm2，其中 90%為玻璃溫室?！熬盼濉逼陂g，國家科技部將工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程列為國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程，這是唯一的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)示范工程項(xiàng)目。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)控制系統(tǒng)和控制算法做了大量的研究。基于以上的種種原因，我國的農(nóng)業(yè)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家高科技溫室生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了溫室中溫度、濕度、光照等單因子控制技術(shù)的研究，并逐步推出既適宜我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平又能滿足不同生態(tài)氣候條件要求的溫室控制系統(tǒng)?？刂破鲗?duì)比室內(nèi)溫度、濕度的測(cè)量值與設(shè)定值，根據(jù)溫度、濕度偏高、偏低或者合適得出9種組合，每個(gè)組合對(duì)應(yīng)一組熱風(fēng)爐、天窗、噴霧、通風(fēng)機(jī)的組合狀態(tài)。上層主要用作系統(tǒng)管理，其它各種功能如測(cè)量與控制任務(wù)等，主要由下層完成。溫度的空間分布均勻，時(shí)間變化平緩。在濕度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，溫室內(nèi)的加濕和去濕則由溫室內(nèi)的調(diào)節(jié)部件完成，這些部件有天窗、側(cè)窗、濕簾、風(fēng)機(jī)等。 采用PLC為核心控制器，PC機(jī)與組態(tài)軟件作為監(jiān)控模塊，兩者通過串口進(jìn)行通信來控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)了過程的智能化、人性化。作為一種正比于溫度的高阻電流源，它克服了電壓輸出型溫度傳感器在長距離溫度遙測(cè)和遙控應(yīng)用中電壓信號(hào)損失和噪聲干擾問題，不易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲的干擾，因此，除適用于多點(diǎn)溫度測(cè)量外，特別適用于遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量和控制。其中R R C C2和NE556構(gòu)成多諧振蕩器，外接電阻R R 2與濕敏電容C1構(gòu)成了對(duì)電容C1的充電回路，7端通過芯片內(nèi)部的晶體管對(duì)地短路又構(gòu)成了對(duì)C1的放電回路，并將引腳6端相連引入到片內(nèi)比較器。由于ALE與START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)也啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用以打開三態(tài)輸出鎖存器。2. 電氣控制設(shè)計(jì)（1）溫室控制子系統(tǒng)組成圖36 溫室控制子系統(tǒng)組成（2)電氣主回路的實(shí)現(xiàn)接觸器位于主回路中，以實(shí)現(xiàn)三相電機(jī)的啟動(dòng)、停止與換向以及單相電機(jī)的啟動(dòng)、停止。 主程序設(shè)計(jì)ADTURNO EQU 21H 。選中寄存器0CLR OD4HMov TMOD, 22H。將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入以ADTURNO為首址的一片RAM內(nèi)INC RODJNZ R6, ADLOOPSJMP ADRET PLC部分的軟件PLC部分用梯形圖編輯主控程序，設(shè)計(jì)為“手動(dòng)”、“自動(dòng)”兩種工作方式，根據(jù)從單片機(jī)送來的實(shí)測(cè)參數(shù)與預(yù)先設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)控制，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。(空氣濕度高低反應(yīng)土壤水分的多少)。并選取相應(yīng)的模糊子集如下：A={PL，PM，PS，PO，NO，NS，NM，NL}； C={PL，PM，PS，O，NS，NM，NL}。提供實(shí)時(shí)報(bào)表查詢，歷史報(bào)表查詢和日?qǐng)?bào)、周報(bào)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。歸納起來，得到以下結(jié)論：（1）提出了基于上、下位機(jī)溫室控制結(jié)構(gòu)模式。提供系統(tǒng)運(yùn)行，用戶管理方面的設(shè)置。系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際輸入量的模糊值E1和E2通過查詢表得到實(shí)際控制量YYYY4，解模糊后，加到系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入端去控制其工作。本文選取室內(nèi)溫度和濕度作為主要被控制量，以加熱器、風(fēng)扇、噴淋、天窗和側(cè)窗等執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為控制手段。濕簾風(fēng)機(jī)與濕簾水泵為同時(shí)控制。延時(shí)等待兩妙鐘LCALL BCDTURN。標(biāo)度變換后的濕度值存放地址BCDADR EQU 3CH 。圖38 單片機(jī)與PLC的接口電路通過FX2N485BD通信板實(shí)現(xiàn)PLC與單片機(jī)通信，通信板與單片機(jī)的接線方法如圖38所示。主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖35 所示。 4. 二氧化碳傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)在二氧化碳濃度測(cè)量上采用響應(yīng)速度快、測(cè)量精度高、技術(shù)成熟的紅外二氧化碳?xì)怏w傳感器6004，并配合了一系列有效的補(bǔ)償措施。調(diào)整的方法為：把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器R1，使U01=；或者在室溫（25 C）的條件下通過調(diào)節(jié)電位器R2，使電壓U02=，調(diào)整電位器R3，使U0=。溫室環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)中，傳感器位于作物需要檢測(cè)的位置，一般通過雙絞線將檢測(cè)的信號(hào)傳輸?shù)綔厥铱刂破鲀?nèi)。而當(dāng)溫度過高需要啟動(dòng)蒸發(fā)降溫執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，必須先檢測(cè)室內(nèi)的相對(duì)濕度，只有濕度低于某一設(shè)定范圍時(shí)，才能啟動(dòng)蒸發(fā)裝置。降溫包括遮光降溫法、屋面流水降溫法、蒸發(fā)冷卻法及強(qiáng)制通風(fēng)法。這導(dǎo)致控制系統(tǒng)向“自由設(shè)置”系統(tǒng)的方向發(fā)展，如綜合溫度控制系統(tǒng)的研制，在該系統(tǒng)中并不設(shè)置一個(gè)固定的溫度值，溫室中的溫度在最高和最低溫度范圍內(nèi)可進(jìn)行變動(dòng)，以求在一個(gè)較長的時(shí)間段內(nèi)達(dá)到理想的平均溫度。采集的室外信號(hào)有溫度、濕度、光照、風(fēng)速、風(fēng)向、下雨，室內(nèi)信號(hào)有溫度、濕度、C02濃度?？刂葡到y(tǒng)包含工控計(jì)算機(jī)、傳感器變送器、模擬量輸入模塊(DAC8017)、數(shù)字量輸出模塊(DAC8050)，RS232/485轉(zhuǎn)換模塊、輸出控制電路等。80年代，隨著微型計(jì)算機(jī)日新月異的進(jìn)步和價(jià)格大幅度下降，以及對(duì)溫室控制要求的提高，以微機(jī)為核心的溫室綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，在歐美得到了長足的發(fā)展，并邁入了網(wǎng)絡(luò)化，智能化階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國節(jié)能日光溫室面積到2002年底已到達(dá)760萬畝。首先是我國人口眾多。70 年代中期，荷蘭、日本、美國、意大利等國家已使用微型計(jì)算機(jī)控制植物生長環(huán)境。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使環(huán)境參數(shù)的綜合控制成為可能。 國內(nèi)溫室產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及存在的問題改革開放以來，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了可喜的成績，但同時(shí)，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的問題也越來越凸現(xiàn)出來，如果這些問題得不到解決，將成為嚴(yán)重制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。日光溫室發(fā)展到今天，已由生產(chǎn)各種反季節(jié)蔬菜的生產(chǎn)設(shè)施，發(fā)展為日光溫室園藝設(shè)施，進(jìn)而發(fā)展為設(shè)施農(nóng)業(yè)，已成為種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。特別是二十世紀(jì)70年代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，更使溫室大棚環(huán)境控制技術(shù)產(chǎn)生了革命性的變化。王東升等研究了日光溫室的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。例如用歐姆龍系列的CZOOHS作為下位機(jī)，COMPAQ計(jì)算機(jī)為上位機(jī)構(gòu)成溫室控制系統(tǒng)。如作物的生長和發(fā)育并不取決于某一時(shí)刻某個(gè)特定溫度，而