【正文】 ，從而實現(xiàn)溫室環(huán)境全貌的遠程監(jiān)控。由于時間的限制，有些功能和設(shè)想尚未實現(xiàn)，部分工 作有待進一步完善，建議后續(xù)工作應(yīng)從下列幾方面進行： ，通過實際操作總結(jié)經(jīng)驗，充實完善模糊控制算法，從而進一步提高控制精度。 3．開發(fā)基于 ProfibusDP總線的溫室環(huán)境分布式測控系統(tǒng)。系統(tǒng)的研究工作在提高我國溫室遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 27 環(huán)境控制的技術(shù)水平，增強我國溫室技術(shù)的國際競爭力等方面都進行了大膽有益的嘗試，對溫室環(huán)境控制水平具有一定的理論意義和實用價值。 (36)/(37)得， 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 26 10～ 60℃對應(yīng)的內(nèi)部 AIW值可通過 式 (38)計算獲得，例如 18℃對應(yīng)的 AIW 值即為 16640。 PLC 的 CPU 內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，在 S7200 的 CPU 內(nèi)部， 0～ 20mA 對應(yīng)的數(shù)值范圍是 0～32020，則對于 4～ 20mA 的信號，對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為 6400～ 32020。 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 PLC程序?qū)崿F(xiàn) 本研究基于西門子公司 STEP7 編程環(huán)境完成溫室模糊控制程序的編寫，程序編寫 思路簡明，實現(xiàn)了模糊控制的離線計算與在線查詢的功能，大大提高了 PLC 的執(zhí)行效 率。在本系統(tǒng)中，著力分析設(shè)計控制溫度、濕度這兩個 物理量的模糊控制器，通過對被控對象的分析，按照擬定的控制方案，采用“兩輸入多輸出”模糊控制器，其總體結(jié)構(gòu)如圖 所示。生物的上述生長特點都為溫室的溫度控制提 出了較高的要求。 （ 4）反模糊化：模糊推理得到的仍然是一個模糊向量，不能直接用來做控制量，通過反模糊化變換，可變成表示在論域范圍內(nèi)的清晰量 ，然后再按比例因子經(jīng)尺度變換成實際的控制量。數(shù)據(jù)庫主要存放所有輸入輸出語言變量 模糊子集的隸屬度矢量值，在模糊關(guān)系方程求解的過程中，為模糊推數(shù)據(jù)庫 規(guī)則庫 模糊化 模糊 推理 反模糊化 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 理提供數(shù)據(jù)。 （ 4）模糊控制抗干擾能力強，響應(yīng)速度快，并對系統(tǒng)參數(shù)的變化有較強的魯棒性。對象越模糊，這種控制方法就越能反映出比其它控制方法更多的優(yōu)越性，例如在純滯后、難以準(zhǔn)確建模、參數(shù)漂移大及非線性不確定分布參數(shù)系統(tǒng)中，采用模糊控制往往能取得令人滿意的效果。在處理過程模型不確定或難以建模等問題時， PID 控制和基于現(xiàn)代控制理論的控制策略就顯得無能為力，應(yīng)用于復(fù)雜過程控制時往往受到限制，因此，先進的控制算法得以研究推廣，模糊控制便是其中的一種。 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 第三章模糊控制算法在溫室控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 溫室環(huán)境系統(tǒng)具有非線性、大滯后、耦 合、時變等特征，難以用傳統(tǒng)的方法對其進行建?？刂?。 （ 3）溫、濕度傳感變送器 HMD40 與 PLC 擴展模塊 EM231 的接口電路 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 20 圖 、濕度傳感變送器與 EM231的接口電路 EM231 具有四路模擬量輸入，輸入的信號可以是電壓也可以是電流，兼于電流對噪聲不敏感，設(shè)計時選用電流信號，傳感器經(jīng)變送后，由 4～ 20mA 電流來傳輸信號，可避免噪聲干擾和傳輸線分布電阻產(chǎn)生的電壓降。根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計需要，進行表 的 I/O分配。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，此時熱電機運轉(zhuǎn)；按下按鈕 SB14， KM9的線圈失電，熱電機停止工作。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。在手動狀態(tài)下， SB SB2 分別為開窗、關(guān)窗按鈕， SB3 為天窗停止按鈕?？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)備維護檢修時使用，正常情況下，切換至自動狀態(tài)，由 PLC 實施控制。環(huán)流風(fēng)機、熱風(fēng)機、濕簾風(fēng)機、濕簾水泵、微霧加濕機、補光燈則屬于開 /關(guān)設(shè)備。 （ 7）微霧加濕機 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，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，使溫室達到增濕的效果。風(fēng)機采用 FZL 型軸流風(fēng)機，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。風(fēng)機抽風(fēng)時將經(jīng)過濕簾降溫的冷空氣源源不斷的引入室內(nèi)，從而達到降溫效果。 （ 4）環(huán)流風(fēng)機 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，當(dāng)風(fēng)機開啟時，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，并起到遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 通風(fēng)降溫的作用。其中減速電機處于整個溫室的中心，電機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。 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 圖 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。通過傳感器檢測溫室中的環(huán)境參數(shù)，經(jīng)變送轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號（ 4～ 20mA）后送入 S7200 的模擬量輸入模塊 EM231，PLC通過模糊控制算法進行分析處理，輸出開關(guān)量，通過驅(qū)動電路控制風(fēng)機、微霧、遮陽等多種執(zhí)行機構(gòu)。因此，自然環(huán)境因子對作物的作用是各個環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果。 （ 3）性能指標(biāo) 風(fēng)載 ㎡；吊掛荷載 ㎡；雪載 ㎡；最大排雨量 140mm/h。 （ 2）覆蓋 材料 目前我國溫室所使用的覆蓋材料大體分為薄膜、 PC 板材、單層浮法玻璃三類。本小節(jié)介紹的內(nèi)容主要涉及溫室建筑和機械方面的內(nèi)容，并非本文研究重點，但又必不可少，因此作扼要介紹。本文的研究對象是新型的智能化日光溫室，針對溫室栽培生產(chǎn)的特殊性，設(shè)計出基于現(xiàn)場總線思想的分布式溫室智能控制系統(tǒng)，在現(xiàn)階段的技術(shù)條件下很好的滿足溫室環(huán)境控制的需要。 （ 2）借鑒目前在工業(yè)控制領(lǐng)域中發(fā)展迅速的現(xiàn)場總線模型，組建由多個溫室組成的溫室群分布式控制系統(tǒng)。本課題在上述實際項目背景下，旨在探尋溫室環(huán)境的自動控制方案與實現(xiàn)形式，開發(fā)出適合企業(yè)實際生產(chǎn)需要的溫室環(huán)境自動控制系統(tǒng)力圖以合理有效的控制方案獲得較為精確的控制效果，創(chuàng)造一個良好的人工氣象環(huán)境，以消對作物生長不利的環(huán)境因素來促進作物生長，最終實現(xiàn)學(xué)校科研與企業(yè)生產(chǎn)的有機結(jié)合，并推動我國自主研發(fā)型溫室系統(tǒng)的發(fā)展進程。國內(nèi)已有的一些溫室存在技術(shù)水平發(fā)展緩慢，管理體系落后等缺點，不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和溫室自動化控制發(fā)展的要求。 29 遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 第一章緒論 溫室環(huán)境控制是一項綜合性工程，它是當(dāng)代農(nóng)業(yè)生物學(xué)、環(huán)境工程、自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、管理科學(xué)等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，旨在為作物創(chuàng)造最佳生長條件，避免外界四季變化和惡劣氣候的影響，以達到調(diào)節(jié)產(chǎn)期，促進生長發(fā)育 ，防治病蟲害及提高農(nóng)作物質(zhì)量、產(chǎn)量、產(chǎn)值等目的。 25 第四章總結(jié)與展望 20 第三章模糊控制算法在溫室控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 16 15 PLC 部分電氣線路設(shè)計 14 系統(tǒng)其他部分 電路設(shè)計 14 系統(tǒng)主電路設(shè)計 7 文章最后將模糊理論的知識表達 與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力有機地結(jié)合起來，提出了一種模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種控制方法應(yīng)用于溫室自動控制系統(tǒng)的可行性。 本文以智能溫室為研究對 象，對智能溫室的控制算法進行研