【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)的MPI通訊。11本系統(tǒng)上位機(jī)選用研華工控機(jī)IPC610，256M內(nèi)存，80G硬盤，機(jī)箱結(jié)構(gòu)具有防塵、防震、通風(fēng)等功能，并可抗強(qiáng)電磁干擾和高頻輻射干擾。運行Microsoft Windows2000操作系統(tǒng)Professional版本，外接打印機(jī)，可打印曲線、報表，工控機(jī)由一臺不間斷電源UPS供電，保證數(shù)據(jù)的完整記錄，主板帶有串行口，配有網(wǎng)卡CP5611，并安裝西門子STEP 7編程軟件和MCGS組態(tài)軟件。本文的溫/濕度傳感變送器采用芬蘭維薩拉公司型號為HMD40的產(chǎn)品，該款傳感器具有測量精度高，易于安裝、響應(yīng)速度快，對環(huán)境要求較低等特點。 HMD40型溫/濕度傳感變送器實物圖該傳感器的主要性能指標(biāo)如下：① 溫度檢測范圍：10～60℃；測量精度：177。%℃②濕度檢測范圍：0～100%RH；測量精度：177。%RH③工作電壓：10～28V DC④輸出信號：4～20mA（1）外遮陽系統(tǒng)我國大部分地區(qū)夏季炎熱，光照充足，應(yīng)在溫室頂部安裝外遮陽系統(tǒng)，利用遮陽網(wǎng)直接把部分太陽能阻擋在室外，可根據(jù)室內(nèi)植物的要求選擇合適的遮陽率，一般選用50%～70%的遮陽率，利用外遮陽系統(tǒng)，可使室內(nèi)溫度降低3～5℃。本文選用北京碧斯凱公司的鋼索拉幕遮陽系統(tǒng)。其中減速電機(jī)處于整個溫室的中心，電機(jī)的輸出軸中心線與拉幕梁下表面之間的距離約200mm，驅(qū)動線之間的間距≤3000mm，換向輪則布置在溫室的兩端。（2）扭矩分配連續(xù)開窗系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計除包含傳統(tǒng)連續(xù)開窗系統(tǒng)所需的減速電機(jī)、齒輪齒條、軸承座、驅(qū)動軸外，還增加了蝸輪減速箱、扭矩分配器等部件，蝸輪減速箱及扭矩分配器，將減速電機(jī)輸出的扭矩通過扭矩分配器均勻分配至每排窗戶的蝸輪減速箱上，蝸輪減速箱再帶動齒輪齒條實現(xiàn)天窗的開閉。減速電機(jī)選用荷蘭DE GIER公司的GW30型號減速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為30rpm，，每跨3個尖頂，共2跨的溫室而言，若配置雙面連續(xù)開窗，按傳統(tǒng)連續(xù)開窗方式需12臺減速電13機(jī)，而采用扭矩分配連續(xù)開窗系統(tǒng)，則只需2臺荷蘭DE GIER公司的減速電機(jī)，大大降低了開窗機(jī)構(gòu)的建造成本，此外，系統(tǒng)總功率的減少，使用過程更省電。（3）側(cè)窗電機(jī)采用碧斯凱公司W(wǎng)JN系列減速電機(jī)，該電機(jī)采用國際流行的電動機(jī)與減速機(jī)一體化的結(jié)構(gòu)，限位開關(guān)與配電控制結(jié)合具有工作和急停等功能，使得電機(jī)運行更可靠、更安全，此外還具有轉(zhuǎn)動扭矩大、運行噪音低等特點。（4）環(huán)流風(fēng)機(jī)常用的環(huán)流通風(fēng)是在溫室內(nèi)以一定規(guī)則布置一定數(shù)量的環(huán)流風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)開啟時，室內(nèi)的空氣將在其作用下形成有序的流動，保證室內(nèi)氣候的均勻和穩(wěn)定，并起到通風(fēng)降溫的作用。在綜合考慮種植作物種類、室內(nèi)循環(huán)通風(fēng)量等因素后，將風(fēng)機(jī)排成兩列，均勻懸掛在溫室中間走道兩側(cè)的骨架上，這種布置形式通風(fēng)效率高，對種植密度大、密閉要求高的溫室非常適用。環(huán)流風(fēng)機(jī)選用青州市三和溫控設(shè)備廠的產(chǎn)品，其中，電機(jī)采用性能卓越的“海爾”三防專用電機(jī)，經(jīng)過“海爾”實驗室360小時破環(huán)性試驗；外殼采用先進(jìn)的整體集流器設(shè)計，國際先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)及熱自動保護(hù)系統(tǒng)，輕型鋁板沖壓扇葉，具有大角度，風(fēng)量大，低噪音等特點。（5）風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)系統(tǒng)選用青州市三和溫控設(shè)備廠產(chǎn)品，該系統(tǒng)由紙質(zhì)多孔濕簾、風(fēng)機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)組成，未飽和的空氣流經(jīng)多孔、濕潤的濕簾表面時，大量水分蒸發(fā)，空氣中由溫度體現(xiàn)的顯熱轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)潛熱，從而降低空氣自身的溫度。風(fēng)機(jī)抽風(fēng)時將經(jīng)過濕簾降溫的冷空氣源源不斷的引入室內(nèi)，從而達(dá)到降溫效果?！帮L(fēng)機(jī)—濕簾”組合降溫是夏季溫室降溫的最經(jīng)濟(jì)、最有效的強(qiáng)制降溫方式。（6）燃油熱風(fēng)機(jī)加熱系統(tǒng)系統(tǒng)選用北京盛芳園科技有限公司KR80100型燃油熱風(fēng)機(jī)，額定發(fā)熱量為92880kcal/h，經(jīng)測算，能滿足供熱面積在600㎡左右的溫室。 KR80100型燃油熱風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)備由風(fēng)機(jī)、高效換熱器、燃燒器及自動控制系統(tǒng)組成。風(fēng)機(jī)采用FZL型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量大，風(fēng)壓高，噪聲低，可采用風(fēng)管送風(fēng)，熱風(fēng)傳輸距離長，采暖區(qū)溫度更均勻。換熱器采用圓環(huán)柱筒形煙、空氣夾套式結(jié)構(gòu)，換熱器材料全為不銹鋼，換熱面積大，排煙溫度低，熱效率高。燃燒器采用世界品牌意大利RIELLO公司的產(chǎn)品，燃燒效率高達(dá)98～100%，環(huán)保節(jié)能設(shè)有火焰探測裝置，燃燒安全可靠。采用電子溫控器設(shè)定，可選擇手動、自動控制，自動控制方式可外接控制器，控制精度高，性能穩(wěn)定，具有風(fēng)機(jī)過載保護(hù)、爐膛過熱保護(hù)、點火失敗保護(hù)、環(huán)境及爐膛監(jiān)控等功能，能實現(xiàn)自動化運行。（7）微霧加濕機(jī)選用北京瀚寧空氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓微霧加濕機(jī)，該產(chǎn)品將精濾的自來水加壓至7MPa，再通過高壓水管傳送到噴嘴，經(jīng)超微細(xì)的噴頭霧化后以3～10微米的微霧噴射到整個空間，使溫室達(dá)到增濕的效果。加濕器主機(jī)采用美國進(jìn)口高壓陶瓷柱塞泵，壓力大、硬度強(qiáng)，配備品質(zhì)卓越的專業(yè)電機(jī)一起工作，具有效率高、省電、噪音小等特點，噴頭及水霧分配器無動力易損部件，耐磨損，噴霧均勻。一臺FCB3微霧加濕器的加濕量為60～300kg/h，可滿足加濕面積在600㎡左右溫室的需要。，其中天窗電機(jī)、側(cè)窗電機(jī)、遮陽幕電機(jī)除功率有所不同之外，都配有限位開關(guān)，需通過電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止來完成相應(yīng)結(jié)構(gòu)的開啟與閉合，因此它們的工作主電路相似。環(huán)流風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)、濕簾風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、微霧加濕機(jī)、補(bǔ)光燈則屬于開/關(guān)設(shè)備。QK為刀開關(guān)，用于控制整個主電路的啟停；QF0為總分?jǐn)嗥鳎琎F1～QF8為分?jǐn)嗦菲?，F(xiàn)U1為熔斷器，分別對主線路與各個分線路實施短路和過載保護(hù)；FR1～FR8為熱繼電器，對電機(jī)起斷相和過載保護(hù)的作用。KM1～KM13為交流接觸器的主觸頭，用其實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停止以及風(fēng)機(jī)等開/關(guān)設(shè)備的啟?？刂啤＃?）電氣控制柜設(shè)計電氣控制柜是由多個開關(guān)設(shè)備和相應(yīng)的控制、測量、信號等元件，以及所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械連接部件構(gòu)成的一個組合體?？刂乒裆吓溆惺謩?自動的切換開關(guān)，手動功能用于系統(tǒng)中部分設(shè)備出現(xiàn)故障或設(shè)備維護(hù)檢修時使用，正常情況下，切換至自動狀態(tài)，由PLC實施控制。其中按鈕部分用于手動控制下控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運行狀態(tài)，而指示燈部分則顯示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實際運行狀態(tài)。（2）正反轉(zhuǎn)設(shè)備控制電路17天窗、前側(cè)窗、后側(cè)窗和外遮陽這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)均屬于正反轉(zhuǎn)設(shè)備，其控制電路相似，現(xiàn)以天窗為例，做以下介紹。，K1為手動/自動的切換開關(guān)。在手動狀態(tài)下，SBSB2分別為開窗、關(guān)窗按鈕，SB3為天窗停止按鈕。按下按鈕SB1，交流接觸器KM1的線圈得電，指示燈L1亮，同時KM1的常開觸點閉合，起自鎖作用，此時電機(jī)正轉(zhuǎn)，天窗打開，當(dāng)天窗開啟到最大位置后觸碰天窗限位開關(guān)SQ1，其常閉觸點斷開，KM1的線圈失電，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；同理當(dāng)按下按鈕SB2，天窗關(guān)閉，到關(guān)閉的最大位置后，電機(jī)停轉(zhuǎn)；按下按鈕SB3，KM1或KM2的線圈失電，天窗停止動作，用于急停操作。接觸器KMKM2的互鎖可防止兩個接觸器同時得電吸合。在自動狀態(tài)下，由PLC控制器實現(xiàn)控制，中間接觸器KM15的線圈（連接在PLC輸出觸點上，）得電時，其常開觸點閉合，天窗開啟；中間接觸器KM16的線圈得電時，其常開觸點閉合，天窗閉合。天窗等正反轉(zhuǎn)設(shè)備何時開啟或閉合由硬件、算法和程序共同決定，在下面章節(jié)中將著重介紹。（3）開/關(guān)設(shè)備設(shè)備控制電路熱風(fēng)機(jī)、環(huán)流風(fēng)機(jī)、濕簾風(fēng)機(jī)、濕簾水泵、微霧加濕器均屬于開/關(guān)設(shè)備，其控制電路相似，現(xiàn)以熱風(fēng)機(jī)為例，做以下介紹。，K1為手動/自動的切換開關(guān)。在手動狀態(tài)下，SB13為啟動按鈕，SB14為停止按鈕。按下按鈕SB13，交流接觸器KM9的線圈得電，指示燈L9亮，同時KM9的常開觸點閉合，起自鎖作用，此時熱電機(jī)運轉(zhuǎn)；按下按鈕SB14，KM9的線圈失電，熱電機(jī)停止工作。在自動狀態(tài)下，由PLC控制器實現(xiàn)控制，中間接觸器KM23（連接在PLC輸出觸點上，）得電時，其常開觸點閉合，熱風(fēng)機(jī)運行。熱風(fēng)機(jī)等開/關(guān)設(shè)備的啟停同樣由硬件、算法和程序共同決定，在下面章節(jié)中將作詳細(xì)介紹。 PLC部分電氣線路設(shè)計（1）PLC I/O分配可編程控制器主單元采用西門子公司的S7200系列CPU 226，并擴(kuò)展一個四路模擬量輸入模塊EM231，用于溫度濕度兩個模擬量的數(shù)據(jù)采集。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計需要。 I/O分配表信號類型名稱電路中的編號PLC中地址信號類型名稱電路中的編號PLC中地址數(shù)字量輸入信號手動/自動切換按鈕K1數(shù)字量輸出信號天窗電機(jī)正轉(zhuǎn)（開窗）KM15總啟動按鈕SB1天窗電機(jī)反轉(zhuǎn)（關(guān)窗）KM