【正文】 并用另外一條低阻值 (截面約 lmmZ)的導(dǎo)線將各個(gè) RS485 節(jié)點(diǎn)的 信號(hào)地 SG連接起來(lái)以使各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地電位相等，如下圖所示。總線中終端電阻的設(shè)置 :設(shè)置終端電阻的目的是為 了消除或減小信號(hào)在線路中的反射而產(chǎn)生波形畸變，須將總線兩端如圖 中的 FS 一 485G 和最后一個(gè) FS15402 上的終端電阻設(shè)置開(kāi)關(guān)撥到“ R”位 置 (接入終端電阻 )，而總線中的其它節(jié)點(diǎn)的終端電阻設(shè)置開(kāi)關(guān)須撥到 “ OFF”位置 (不接終端電阻 )。 由于作者水平有限，沒(méi)有對(duì)溫室控制進(jìn)行模糊控制、專家控制 等智能控制的研究。 對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了安裝與調(diào)試，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。 總結(jié)本文研究的成果，得出以下主要結(jié)論 : 本文根據(jù)溫室環(huán)境的特點(diǎn)，運(yùn)用 PLC 技術(shù)完成了溫室環(huán)境控制 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 由于在變頻運(yùn)行模式下風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)是連續(xù)的，所以溫室中的溫 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 度、相對(duì)濕度的突變幅度明顯小于非變頻運(yùn)行模式。 可以看到 :由于濕簾使溫室進(jìn)風(fēng)口的空氣干球溫度接近環(huán)境空氣的 濕球溫度，結(jié)果使通風(fēng)所需的耗能得到明顯降低，同時(shí)在濕簾工作的情 況下，變頻運(yùn)行模式的節(jié)能效果比濕簾不工作時(shí)好。 通過(guò)表 5一 2和表 5一 3的數(shù)據(jù)說(shuō)明 : ①在室外環(huán)境平均溫度為 21一 24OC 時(shí)，變頻運(yùn)行模式與非變頻運(yùn)行 模式之間并沒(méi)有多大的差別。 ③在小風(fēng)壓情況下 (O、 15Pa)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其單位耗電量也 相應(yīng)降低，但值得注意的是 :在高風(fēng)壓情況下 (如 30Pa)轉(zhuǎn)速?gòu)念~定 轉(zhuǎn)速降到 32Or/min 時(shí)，單位耗電量雖有降低，但繼續(xù)從 80%降到 60% 時(shí)，其單位耗電量未見(jiàn) 降低。試驗(yàn)中分別測(cè)定了風(fēng)機(jī)在 5 3 248r/min 和 O、 1 30pa 時(shí) 的通風(fēng)量、主軸功率。 試驗(yàn)方法 為了進(jìn)行 2 種溫室通風(fēng)方式節(jié)能效果和溫室內(nèi)部氣候特征的對(duì)比， 2 個(gè)溫室的溫度設(shè)置飯一致，都設(shè)在 24 一 25OC，即室內(nèi)溫度等一于或高一于 25 ℃時(shí)風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，等于或低于 24OC 時(shí)風(fēng)機(jī)停止工作。溫室是三角形 頂，單跨 IOnl，南北墻距離 SOnl，并且內(nèi)外遮陽(yáng)網(wǎng)、側(cè)窗均閉合。 電機(jī)在運(yùn)行中，通過(guò)控制按鈕，不能停止其運(yùn)行，迅速斷開(kāi)對(duì)應(yīng) 的斷路器，檢查線路、按鈕觸頭是否熔焊或不到位、交流按觸器觸頭是 否熔焊不能斷開(kāi)，更換同元件，排除故障后，再重新啟動(dòng)。 其它設(shè)備調(diào)試過(guò)程同上。 (行程開(kāi)關(guān)控 制決定的位置為最大位置 )如 :打開(kāi)天窗 1 自動(dòng)一停止三動(dòng)旋鈕旋到手 動(dòng)位置，然后按天窗 1 開(kāi)啟按鈕 SBZ，交流接觸器 KMI 工作，天窗 1 電 機(jī)開(kāi)始正轉(zhuǎn)運(yùn)行，天窗 l開(kāi)始開(kāi)啟，到達(dá)預(yù)調(diào)最大開(kāi)啟度時(shí)，行程開(kāi)關(guān) SQI 動(dòng)作電機(jī)停止，天窗 1 停止開(kāi)啟。 溫室的天窗、側(cè)窗和內(nèi)外遮陽(yáng)由面板上的控制按鈕控制。結(jié)構(gòu) 圖所示 5一 1所示 : 結(jié)合圖 5一 2將調(diào)試原理介紹如下 :電控箱設(shè)有自動(dòng)手動(dòng)換旋鈕 SAI， 將其旋到自動(dòng)位置時(shí)有尸 LC智能控制，旋到手動(dòng)時(shí)由電控箱按鈕手動(dòng)控 制。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成對(duì)溫度傳感器的較 。 傳感器調(diào)試 溫、濕度等傳感器每年需校準(zhǔn)一次，該控制系具有的校準(zhǔn)功能，只 將標(biāo)準(zhǔn)儀表或溫濕度計(jì)所測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)溫濕度值輸入系統(tǒng)，控制器自動(dòng)完 補(bǔ)償值的運(yùn)算。 投入電源，觀察 PLC 的工作狀態(tài)指示燈，檢查是否有內(nèi)容顯示。 智能溫室控制系統(tǒng)的調(diào)試 初次運(yùn)行時(shí)的操作 該系 統(tǒng)接線正確，設(shè)定值正確，投入電源，即可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 兩支室內(nèi)溫度傳感器應(yīng)安裝在溫室兩側(cè)具有溫度代表性的地方， 濕度傳感器應(yīng)安裝在溫室中部能代表溫室濕度的地方，避免將其靠近熱 源或較涼的地方 (例如 :打開(kāi)的天窗下方 )。 室外氣象站傳感器應(yīng)安裝在高于溫室天窗 2米處，并且四周無(wú)高 大建筑物，以避免陰影遮蔽光照傳感器和影響流動(dòng)的空氣對(duì)風(fēng)速風(fēng)向傳 感器的作用。 但是由于畫(huà)面上的開(kāi)關(guān)是模擬開(kāi) 關(guān)，不能直接控制 PLC，因此要使用 PL 內(nèi)部 的中間繼電器，通過(guò) DDE 動(dòng)態(tài)連接 庫(kù)與畫(huà)面上的模擬開(kāi)關(guān)的變量一致。 (5)生成曲線圖功能 : 它能以平面圖或者立體圖的方式同時(shí)繪制任意時(shí)刻的戶外 溫度、光 照強(qiáng)度、風(fēng)速、目標(biāo)溫度、室內(nèi)溫度、目標(biāo)濕度、室內(nèi)濕度、 COZ 濃度、 水暖溫度等的全年的、全月的、全周的、全目的變化曲線并打印輸出。還能監(jiān)視 各灌溉閥的狀態(tài)。工程瀏覽器 TouchMaker 可以查看工程的各個(gè)組成部分也可完成數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)造、定義 外部設(shè)備等 。對(duì)應(yīng) PLC 的數(shù)字量為 K1000，因此需要進(jìn)行數(shù)值變 換。系統(tǒng)流程圖如 4一 1 所示。 (6)濕簾泵控制 : (7)遮陽(yáng)網(wǎng)控制 : (8)COZ 補(bǔ)氣控制 : (9)補(bǔ)光燈控制 : (10)可擴(kuò)展性 :在 PLC 中預(yù)留一定的存儲(chǔ)空間和端口即可解 控制系統(tǒng)中的地址分配 構(gòu)成 PLC 控制系統(tǒng)的硬件的地址分配范圍見(jiàn)表 4 一 1。 (2)系統(tǒng)自診斷功能 :PLC 本身具有此項(xiàng)功能。 ⑥起動(dòng)前的直流制動(dòng)為保證電動(dòng)機(jī)在零速狀態(tài)下起動(dòng)，許多變頻器 具有“起動(dòng)前的直流制動(dòng)”功能設(shè)置。所以，加、減速方式以半 S 方式比較適宜。所以加、減速時(shí)間可以設(shè)置長(zhǎng)些， 具體時(shí)間可根據(jù)風(fēng)機(jī)的容量大小而定。一般可預(yù)置為人多 ZOHz。 變頻器驅(qū)動(dòng)降溫排 濕風(fēng)扇的設(shè)計(jì) 目前，在國(guó)內(nèi)外溫室的降溫排濕風(fēng)扇基本采用傳統(tǒng)的開(kāi)一關(guān)控制方 式，即風(fēng)扇以恒速間歇式運(yùn)行。 KM 工 和 KMZ 互鎖， SQI 為天窗開(kāi)到位限位開(kāi)關(guān)， SQZ 為天窗關(guān)到位限位開(kāi)關(guān)， FRI 為主回路熱保護(hù)繼電器常閉觸電， XJ 為系統(tǒng)急停開(kāi)關(guān)。其它主線路、控制線路原理圖圖見(jiàn)附 2。當(dāng)干燥的空氣通過(guò)濕膜材料時(shí)，水分子充分吸 收空氣中的熱量而汽化，蒸發(fā)，使空氣的濕度增加，形成濕潤(rùn)的空氣。 ②安裝 Dmm 厚度直排水濕膜加濕器的空調(diào)機(jī)組，其所安裝加濕器的 底部一定要有接水盤(pán)，且接水盤(pán)內(nèi)要預(yù)留放置加濕器的空間。當(dāng)需要降溫時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)扇將室內(nèi)的空氣強(qiáng)制拋出，形 成負(fù) 壓，同時(shí)濕簾水泵將水打到濕簾墻上，室外的空氣因負(fù)壓被吸入室內(nèi)的 過(guò)程中，以一定的速度從濕簾的縫隙穿過(guò)，導(dǎo)致水分蒸發(fā)和降溫，冷空 氣流經(jīng)溫室，吸收室內(nèi)熱量后，經(jīng)風(fēng)扇排出，從而達(dá)到降溫的目的。接線原理圖見(jiàn)圖 執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 從圖 3 一 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖中，可以看出執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)包括濕簾降 溫系統(tǒng)，天窗、側(cè)窗、風(fēng)扇、內(nèi)外遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)閉系統(tǒng)、變頻器驅(qū)動(dòng)降溫排 濕風(fēng)扇系統(tǒng)等部分。 光照度傳感器采用北京易盛泰和科技有限公司產(chǎn)品型號(hào) Pol88 一 c 光 照度傳感器，外形圖如圖 :〕一 10 所 示。 ③測(cè)濕精度 :士 4%Rha。 根據(jù)溫室濕度控制的特點(diǎn)，本系統(tǒng)中濕度傳感器選用 A1203 型濕度傳感 器。這樣， A!’一歹 AZ 輸出端之問(wèn)的電壓即為轉(zhuǎn)換成的攝氏溫 t/J、。 我們選用電壓輸出型的靈敏度一 般為 IOmV/K。本系統(tǒng)溫度 控制的范圍為 10“ C 一 SOOC (1)溫度傳感器的選擇 溫度傳感器的種類很多，根據(jù)溫室使用條件，選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅黝? 型才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確可靠，并同時(shí)達(dá)到增加使用壽命和降低成本的目的。 為了確保系統(tǒng)的可靠性，溫室設(shè)備的控制采用手動(dòng) /自動(dòng)切換方一式，即在 某些特殊情況下系統(tǒng)可以切換成手動(dòng)，使用靈活力一便。 系統(tǒng)的硬件組成 為了實(shí)現(xiàn)智能溫室的環(huán)境監(jiān)控，本設(shè)計(jì)建立了溫室環(huán)境控制 參數(shù)的 長(zhǎng)時(shí)間在線計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在運(yùn)行的時(shí)候可以通過(guò)按鈕對(duì)這兩種控 制方式進(jìn)行切換。在此模式下自然通風(fēng)系統(tǒng)不工作。 (l)夏天模式在該模式下工作的壞境調(diào)節(jié)設(shè)備有 :自然通風(fēng)系統(tǒng) (天窗和內(nèi)側(cè)窗 )、強(qiáng)制通風(fēng)濕簾降溫系統(tǒng) (濕簾一風(fēng)機(jī) )和水平保溫遮蔭 幕。根據(jù)一天中時(shí) l 旬的變化實(shí)行變溫管理， 根據(jù)作 物的生長(zhǎng)需要將一天分成四個(gè)時(shí)間段，四個(gè)時(shí)間段中根據(jù)不同的 控溫要求對(duì)溫室進(jìn)行控制。即傳遞函 數(shù)為 : 通過(guò) P 工 D 控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線可以看出， PID 控制系統(tǒng)的靜差為零 在受到外界干擾作用后，系統(tǒng)最終能很好趨于原來(lái)的平衡線上。也就是說(shuō) T 就是空氣從 降溫系統(tǒng)開(kāi)始沿流線移動(dòng)到控制點(diǎn)所需的時(shí)間，即 仿真 1990 年， MathworkS 軟件公司推出 MATLAB/Simulink，該軟件在系 統(tǒng)仿真應(yīng)用中很快得到了發(fā)展?？煽販囟确秶鸀?OOC 一 40℃。 溫室 的溫度控制是空氣系統(tǒng)的一個(gè)重要 環(huán)節(jié)，它是用設(shè)置在室內(nèi)的測(cè)溫傳感器，測(cè) 定室內(nèi)空氣溫度信號(hào)，并將此信號(hào)傳遞給溫 度調(diào)節(jié)器進(jìn)行運(yùn)算和放大，發(fā)出控制指令信 號(hào)，以控制相應(yīng)的執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，使送風(fēng)溫 度或送風(fēng)量隨偏差值的大小而發(fā)生變化，以 滿足溫室溫度控制的要求。對(duì)于 濕度的控制可以采用傳統(tǒng) PID 控制，這種方法簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)，但 數(shù)的整定比較困難，而且一組整定好的參數(shù)只在較小的控制范圍內(nèi) 好的控 制效果，所以 PID 控制對(duì)這一類對(duì)象的控制效果并不理想。 統(tǒng)任一目標(biāo)的控制，都會(huì)影響其它目標(biāo)的變化。對(duì)于外界所施加的作用，溫室系統(tǒng)并不立即響應(yīng) 是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲才有反應(yīng)。 時(shí)變系統(tǒng)。大量隨 不確定性因素使得對(duì)其精確建模比較困難。 基于變頻技術(shù)的降溫排濕功能 的實(shí)現(xiàn) 研究方法和技術(shù)路線 擬采取的研究方法 (1)根據(jù)濰坊市園藝中心提供的數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)的方法 內(nèi)作物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境參數(shù)如光照、溫度、濕度、二氧化碳 定控制對(duì)象。 研制與開(kāi)發(fā)基于 PLC 的溫室智能控制系統(tǒng)。 研究?jī)?nèi)容與方法 研究的內(nèi)容 根據(jù)外界環(huán)境對(duì)花卉生長(zhǎng)的影響因素，選擇作物環(huán)境 檢測(cè)系統(tǒng)、智能溫室控制系統(tǒng)兩部分。并且采用 C 一 N 分布式結(jié)構(gòu)，當(dāng)上位機(jī)發(fā)生故障時(shí)， PLC 控制器可以自行 顯示和輸出等控制，不影響溫室的自動(dòng)運(yùn)行。 基于遺傳算法的優(yōu)化模糊控制算法 遺傳算法 (GA)是模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳和進(jìn) 一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索算法。特別是對(duì)人類 高級(jí)專家數(shù)量很少，相應(yīng)的知識(shí)傳播和復(fù)制也較難，從這個(gè) 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 開(kāi)發(fā)領(lǐng)域內(nèi)的專家系統(tǒng)不僅非常必要，而且應(yīng)用前景非 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用黑箱方法能把復(fù)雜的系統(tǒng)通過(guò)有限的 但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法也存在著明顯 的缺陷，即需要大量的歷 進(jìn)行外推和演繹時(shí)可靠性明顯降低。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和經(jīng) 糊控制規(guī)則，經(jīng)模糊推理得到模糊控制表，使綜合參數(shù)的相 到最佳狀態(tài)。要提高測(cè)控系統(tǒng)的性能除了硬件系統(tǒng) 算法也不可缺少。所以，傳統(tǒng)的方法，人們主要還是采用溫度計(jì)、濕度 度值和濕度值，通過(guò)人工操作加熱、加濕、通風(fēng)和降溫來(lái)控 因此，以土產(chǎn) 品的推廣一使用價(jià)值仍然不大。江