溫室大棚中溫室自動化控制系統(tǒng)方案設(shè)計-wenkub.com
2024-10-21 10:39 本頁面
【正文】 將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用于溫室花卉生產(chǎn)已成為眾多生產(chǎn)者的選擇。在提供穩(wěn)定環(huán)境的同時，降低能耗和設(shè)備損耗。自動化系統(tǒng)需要掌握各種設(shè)備的功能，根據(jù)種植者的 設(shè)定，做出控制策略，并動用相應(yīng)設(shè)備盡可能滿足作物的環(huán)境需求。由于對一些非常簡單控制的疏忽，諸如沒有按時拉開或者關(guān)閉簾幕都可能對作物未來的長勢造成不可逆轉(zhuǎn)的影響，導(dǎo)致溫室減產(chǎn)或者花卉植物品質(zhì)下降。掌握了上述方面，生產(chǎn)者就可以發(fā)現(xiàn)，為了最終實現(xiàn)優(yōu)化環(huán)境控制，溫室自動化不可或缺。因此，需要明確溫室環(huán)境對作物生長的影響，特別是對植物兩個基本生長過程的作用，即光合作用和蒸騰作用。 物理學(xué)。然而，諸如什么是自動化、自動化能夠為種植者帶來什么好處，許多溫室用戶似乎一直沒有得到明確的答案。因此，提高溫室花卉生產(chǎn)效率、增加單位面積產(chǎn)量，同時降低能源和水資源消耗，成為溫室使用者亟待解決的問題。 （ 5）傳感器整機采用低功耗設(shè)計，帶載距離長。 產(chǎn)品特點 （ 1）傳感器采用非色散紅外氣體檢測技術(shù)檢測二氧化碳氣體濃度，具有測量精度高、調(diào)校周期長、重復(fù)性好、測量范圍寬、使用壽命長、不受其它背景氣體（ CH H2S 、 SO2 、 N2 、 O2 等）影響等優(yōu)點。 CO2 氣體的濃度愈大，電容值改變也就愈大。紅外光源采用鎳鉻絲，其通電加熱后可發(fā)出 3～ 10 m 的紅外 線，其中包含了 m 處 CO2 氣體的強吸收峰。 根據(jù)比爾郎伯定律，輸出光強度、輸入光強度和氣體濃度之間的關(guān)系為： 式中 為摩爾分子吸收系數(shù)； C 為待測氣體濃度； L 為光和氣體的作用長度（傳感長度）。 二氧化碳濃度傳感器的工作原理 紅外吸收型 CO2 氣體傳感器是基于氣體的吸收光譜隨物質(zhì)的不同而存在差異的原理制成的。 二氧化碳濃度傳感器 溫室是一個相對封閉的環(huán)境，作物在溫室內(nèi)不斷進行著 CO2的吸收與釋放過程，因此，溫室內(nèi)的 CO2濃度與外界環(huán)境有明顯的差異。 2 技術(shù)參數(shù) （ 1） 測量范圍： 200～ 202000Lux （ 2） 光譜范圍： 400～ 700（ nm）可見光 （ 3） 電源電壓： 24VDC～ (12VDC～ 30VDC) （ 4） 輸出信號： 4～ 20mA 或 0～ 5V （ 5） 測量誤差：小于177。 該系統(tǒng)可通過光敏傳感器將光照強弱信號轉(zhuǎn)化為電信號通過發(fā)光二極管顯示以及蜂鳴器報警從而成為光照強度自動顯示檢測系統(tǒng)。無光照時，光敏電阻值（暗電阻） 很大，電路中電流（暗電流）很小。他在無光照射時，呈高阻狀態(tài)；當(dāng)有光照射時，其電阻值迅速減小。 光照強度傳感器的簡介 光照傳感器是利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。 （ 4）土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛。 TDR4 土壤水分傳感器 技術(shù)參數(shù) （ 1）測量參數(shù)：土壤容積含水率： （ 2）單 位： %（ m3/m3） （ 3）量 程： 0~100% （ 4）探針長度： （ 5）探針直徑： 3m （ 6）測量精度：177。金屬氧化物是離子型結(jié)合物質(zhì)，有較強的吸水性能看，不僅有物理吸附，而且有化學(xué)吸附，可制成金屬氧化物濕敏元件。相對濕度給出大氣的潮濕程度，它是一個無量綱的量， 在實際使用中多使用相對濕度這一概念。表示： RH=e /es 100%.相對濕度最常用。其表達式為： 式中的 M為水汽的摩爾質(zhì)量， R為理想氣體常數(shù)， T 為空氣的絕對溫度。飽和蒸汽壓強僅與空氣的溫度有關(guān)，不受壓力 影響。 濕度傳感器 空氣的干濕程度 叫做濕度，常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。 6個獨立的 30KHz 高速計數(shù)器， 2 路獨立的 20KKHz 高速、脈沖輸出，具有 PID 控制器。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器等。處理速度與用戶程序的長度、 CPU 處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。通過軟件對 PLC內(nèi)部的性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對可編程邏輯控制器的 CPU 與外部輸入輸 出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型可編程邏輯控制器中采用五種標準化編程語言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模塊圖（ FBD）三種圖形化語言和語句表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言。 （ 4）編程功能 離線編程方式：可編程邏輯控制器和編程器公用一個 CPU，編程器在編程模式時， CPU 只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。例如采用 PID 控制單元、高數(shù)計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉(zhuǎn)換單元等。大多數(shù)應(yīng)用場合，只需要邏輯運算和計時計數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和 PID 運算等。 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 存儲器的容 量是可編程邏輯控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量?？删幊踢壿嬁刂破骷坝嘘P(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。在此期間，CPU 按照 I/0 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存 電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/0 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/0 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序 執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/0 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 2. 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/0映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。一般交流電壓波動在 +10%（ 15%）范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PL
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