【正文】 態(tài)，并盡可能使用最少量的環(huán)境調(diào)節(jié)裝置，既省時又節(jié)能，還能使勞動者愉快地從事生產(chǎn)勞動。下層由許多各自獨立的功能單元組成，每個單元只完成一部分工作。 ：分布式系統(tǒng)通?？煞譃樯?、下兩層。因此，設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度的提高成為可能。 ：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。因此軟件系統(tǒng)的研制開發(fā)將不斷深入完善，其中以專家系統(tǒng)為主的智能管理系統(tǒng)已取得了不少研究成果，而且應(yīng)用前景非常廣闊。輸出信號控制的機構(gòu)有 :開窗電機、遮陽電機、通風(fēng)電機、加熱閥門、壓水泵和噴淋泵。例如用歐姆龍系列的 CZOOHS 作為下位機， COMPAQ計算機為上位機構(gòu)成溫室控制系統(tǒng)。楊明等設(shè)計的基于溫濕度模糊控制的智能溫室控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)上位機為PC 機，下位機為 AT89C52，采用模糊控制器進行溫濕度的智能控制。董喬雪，王一鳴設(shè)計的溫室計算機分布式自動控制系統(tǒng)，其上位機軟件是在虛擬儀器平臺 Lab windows/CVI 下開發(fā)完成的，下位機使用單片機。溫濕度傳感器用 LTM8901 直接輸出數(shù)字信號。每個下位機與上位機之間用 RS585 通信。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)。光照不足啟動補光燈、溫度低 啟動加熱器、土壤水分不夠則開啟滴灌系統(tǒng)，采用簡單開關(guān)控制方式?？刂茩C構(gòu)有補光燈、排風(fēng)扇、滴灌設(shè)備、二氧化碳發(fā)生器等。王東升等研究了日光溫室的計算機控制系統(tǒng)。 1996 年 8 月起進行了溫室環(huán)境控制的技術(shù)效果測試分析和生菜、空心菜、三葉芹的無土栽培試驗，測試表明，溫度、濕度、光照、營養(yǎng)液和二氧化碳等各個環(huán)境因子控制技術(shù)效果良好，基本達到預(yù)期目的，并明確了各環(huán)境參數(shù)的合理控制范圍。從控制器類型來劃分，主要有以下幾種溫室自動控制系統(tǒng) : 。所以，研究開發(fā)符合我國國情、產(chǎn)生明顯經(jīng)濟效益并適用于大范圍推廣應(yīng)用的自動控制溫室系統(tǒng)己經(jīng)迫在眉睫。技術(shù)要求過高，要求經(jīng)營者既要懂農(nóng)業(yè)技術(shù)，熟悉英文，還要掌握電腦操作和機械運營和維 護 。 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了 40 套左右的現(xiàn)代化溫室成套設(shè)備。計算機對這些系統(tǒng)的控制己經(jīng)不是簡單的、獨立的、 靜態(tài)的直接數(shù)字控制，而是基于環(huán)境模型上的監(jiān)督控制，以及基于專家系統(tǒng)上的人工智能控制，一些國家在實現(xiàn)自動化的基礎(chǔ)上正在向著完全自動化、無人化的方向發(fā)展。 目前，國外現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)施己經(jīng)發(fā)展到比較完備的程度，并形成了一定的標(biāo)準(zhǔn)。特別是二十世紀(jì) 70 年代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和微型計算機的出現(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。 20 世紀(jì) 60 年代，生產(chǎn)型的高級溫室開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，奧地利首先建成了番茄生產(chǎn)工廠， 70 年代后荷蘭、日本、美國、英國、以色列等國家的溫室園藝迅猛發(fā)展，溫室設(shè)施廣泛應(yīng)用于園藝作物生產(chǎn)、畜牧業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。 國外溫室控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀 西方發(fā)達國家在現(xiàn)代溫室測控技術(shù)上起步比較早。控制器之間可以通過局域網(wǎng)或現(xiàn)場總線進行信息交換?？刂破骶C合調(diào)節(jié)各 個機構(gòu)，使系統(tǒng)在運行中節(jié)約能源的同時保證室內(nèi)氣候滿足植物生長需求。目前國內(nèi)溫室計算機控制系統(tǒng)與國際選進技術(shù)存在很大差距，商用控制系統(tǒng)不能滿足高效節(jié)能有效控制溫室機構(gòu)運行的要求。 （ 3）不同地域的氣候環(huán)境制約了進口大型溫室適用性，溫室不能周年運行。 隨著我國現(xiàn)代溫室產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在溫室產(chǎn)業(yè)的運營中暴露出了一些問題 : （ 1）現(xiàn)代溫室管理和種植的人才缺乏，溫室種植技術(shù)落后，造成了現(xiàn)代溫室的功能和優(yōu)勢不能充分發(fā)揮。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)。 目前，我國是設(shè)施園藝栽培面積最大的國家。由此，又一個大規(guī)模引進國外大型現(xiàn)代溫室，至 1998 年，共引進溫室 ,引進的國家有荷蘭、法國、以色列、西班牙、美國、日本、韓國以及我國的臺灣地區(qū)，基本涵蓋了現(xiàn)代溫室發(fā)達的國家和地區(qū)； 引進和建設(shè)的地點，北起黑龍江，南至海南島，東起上海，西至新疆，包括了全國所有的省、市、自治區(qū)；引進溫室的主要類型包括單屋脊和雙屋脊的大型連棟玻璃溫室，拱圓形、鋸齒形、雙層充氣和雙層結(jié)構(gòu)的塑料膜溫室，以及聚碳酸酯板溫室等，代表了現(xiàn)代溫室的所有類型；引進溫室的配套設(shè)備包括遮陽、通 風(fēng)、降溫、加溫、保濕、自動控制和計算機管理，以及栽培床、活動苗床、噴滴灌和自走噴灌、自走式采摘車、自動化穴盤育苗、水培設(shè)備等等，也基本包括了所有先進的配套設(shè)備。 90 年代中期開始，我國現(xiàn)代溫室快速發(fā)展。 19791987 年，從保加利亞、荷蘭、羅馬尼亞、美國、日本、意大利等六國，引進現(xiàn)代溫室 24 座，共 ,分別建造在北京、黑龍江、廣東、江蘇、上海、新疆等六省市區(qū)，其中 60%用于蔬菜生產(chǎn)， 40%用于花卉生產(chǎn)。 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。要解決這些問題，根本在于實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向以優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化。其次是資源短缺。 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，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。建立“蔬菜工廠”、“花卉工廠”、“苗 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 木工廠”等用于研究和示范，成為溫室業(yè)的堅實科研后盾。國外現(xiàn)代溫室單位面積的產(chǎn)量高經(jīng)濟效益高，荷蘭溫室番茄年產(chǎn)量達到 60kg/m2， 5000hm2 用于種植花卉，花卉產(chǎn)業(yè)每天向世界鮮花市場上出口 1700 萬支鮮花和 170 萬盆盆花，鮮花出口占全世界鮮花市場的 60%以上，年收入高達 110 億美元，占全國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的 35%，經(jīng)濟效益高，成為歐洲 的“菜籃子”，“花籃子”。 國土面積不大的荷蘭已經(jīng)成為世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的典范。日本開發(fā)了育苗移栽、耕耘、施肥移動機器人，可完成多項功能的多功能機器，能在溫室內(nèi)完 6 成各項 作業(yè)的無人行走車，用于組織培養(yǎng)作用的機器人，柑橘、葡萄收獲機器人等。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；荷蘭的頂面涂層隔熱、加熱系統(tǒng)、人工補光等方面有較高的水平；以色列的灌溉系統(tǒng)比較先進，室內(nèi)設(shè)施齊全。由于借鑒了工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域的先進成果，技術(shù)水平不斷提高，它能根據(jù)作物生長的最佳生長條件，調(diào)節(jié)溫室氣候使之一年四季滿足植物生長需要，不受氣候和土壤條件的影響，在有限的土地上周年地生產(chǎn)蔬菜和 鮮花。從 80 年代開始，根據(jù)不同作物、不同生長階段及外界環(huán)境變化對溫室環(huán)境進行綜合調(diào)節(jié)控制的技術(shù)得到了快速的發(fā)展。計算機技術(shù)的發(fā)展使環(huán)境參數(shù)的綜合控制成為可能。溫室調(diào)控技術(shù)至今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展過程。這些高水平大型溫室的環(huán)境控制系統(tǒng)能夠 根據(jù)傳感器采集室溫、葉濕、地濕、室內(nèi)濕度、土壤含水量、溶液濃度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)向、以及植物作物生長狀態(tài)等有關(guān)參數(shù)，結(jié)合作物生長所需最佳條件，有效調(diào)節(jié)有關(guān)設(shè)備裝置，將室內(nèi)溫、濕、光、水、肥、氣等諸因素綜合協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。如在荷蘭的阿姆斯特丹 RAI 展覽館每年 11 月舉辦一次國際花卉展覽會， 2020 年就有來自世界各國的 477 個廠商展示了各自的產(chǎn)品和實力。 可編程控制器 。實驗證明，此系統(tǒng)具有快、準(zhǔn)、穩(wěn)等優(yōu)點，在工業(yè)溫度控制領(lǐng)域能夠廣泛應(yīng)用。人機界面可以對控制系統(tǒng)進行全面監(jiān)控 ，包括過程監(jiān)測、報警提示、數(shù)據(jù)記錄等功能，從而使控制系統(tǒng)變得操作人性化、過程可視化，在自動控制領(lǐng)域的作用日益顯著。 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） SNL/ 基于 PLC 的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計 專 業(yè) 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護 學(xué)生姓名 姜啟洲 班 級 11 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護 學(xué) 號 202010170105 指導(dǎo)教師 孫昌權(quán) 完成日期 2020 年 5 月 25日 成績評議 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 姓名 姜啟洲 學(xué)號 202010170105 班級 11 數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護 題目 基于 PLC 的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計(論文)主要內(nèi)容 1. 控制系統(tǒng)設(shè)計 2. 系統(tǒng)硬件的組成 3. 軟件系統(tǒng)的設(shè)計 4. 溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢 重點研究問題 1. 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2. 研究方案的設(shè)計 主要技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng) 設(shè)計要有時間價值，要求考慮全面，軟件運行可靠穩(wěn)定 其它要說明的問題 指導(dǎo)老師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見 對論文的簡短評價： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 評閱教師意見 對論文的簡短評價： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 評閱教師簽字