【正文】 )變頻器的參數(shù)設(shè)置 ①上限頻率因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的機(jī)械特性具有二次方律特性，所以，當(dāng)轉(zhuǎn) 速超過額定轉(zhuǎn)速時(shí)，阻轉(zhuǎn)矩將增大很多，容易使電動(dòng)機(jī)和變頻器處于過 載狀態(tài)，因此，上限頻率九不應(yīng)超過額定頻率九。一般可預(yù)置為人多 ZOHz。減速時(shí)間過短，容易引起過電壓。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。 ④加、減速方式風(fēng)機(jī)在低速時(shí)阻轉(zhuǎn)矩很小，隨著轉(zhuǎn)速的增高，阻 轉(zhuǎn)矩增大得很快 。所以，加、減速方式以半 S 方式比較適宜。遇到機(jī)械諧振 時(shí)，極易造成機(jī)械事故或設(shè)備損壞， 因此必須考慮設(shè)置回避頻率。 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。為避免此類情況出現(xiàn)，要進(jìn)行“起動(dòng) 前的直流制動(dòng)”功能設(shè)置。 (2)系統(tǒng)自診斷功能 :PLC 本身具有此項(xiàng)功能。解決方法類似上一點(diǎn)，但考慮到程序 煉性，可配合尸 LC 的中 斷功能命令加以解決。 (6)濕簾泵控制 : (7)遮陽網(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表 4 一 1。由于尸 LC 檢測(cè)系統(tǒng)具有較高的靈敏度，能夠把溫室內(nèi)的擾動(dòng)快速反應(yīng)出來，同時(shí) 由于溫室較大的傳遞滯后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作頻繁，從而影響使用壽命。系統(tǒng)流程圖如 4一 1 所示。詳見附錄程序清單。對(duì)應(yīng) PLC 的數(shù)字量為 K1000，因此需要進(jìn)行數(shù)值變 換。 本系統(tǒng)中的監(jiān)控界面采用的是北京亞控公司開發(fā)的組態(tài)王 ，該軟件是運(yùn)行在 Wind。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)庫的構(gòu)造、定義 外部設(shè)備等 。 用組態(tài)王 開發(fā)的監(jiān)控軟件通過與 PLC 進(jìn)行通信，用于遠(yuǎn)距離溫 室監(jiān)控，溫室環(huán)境數(shù)據(jù)的不間斷連續(xù)收集、整理、統(tǒng)計(jì)、制圖以及溫室 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線記錄。還能監(jiān)視 各灌溉閥的狀態(tài)。 山東大學(xué)碩士學(xué)位論文 (3)溫室設(shè)備運(yùn)行記錄功能 : 它能在線記錄各溫室設(shè)備狀態(tài)變化時(shí)的時(shí)間、當(dāng)前狀態(tài)和位置、當(dāng) 前目標(biāo)溫度、室內(nèi)溫度、目標(biāo)濕度和室內(nèi)濕度，并能打一印輸出。 (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。該畫面中以 3通風(fēng)窗、 外遮陽網(wǎng)為例介紹溫室設(shè)備與組態(tài)王 6.()2 的控制連接畫面的程序，其他 程序見附頁。 但是由于畫面上的開關(guān)是模擬開 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 DDE 動(dòng)態(tài)連接 庫與畫面上的模擬開關(guān)的變量一致。如圖魂一 5 所示。 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。傳感器支架附 近應(yīng)有避雷裝置。 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 :打開的天窗下方 )。夏季，若陽光能直射在控剖器箱體上，為避免箱內(nèi)溫度過 高，應(yīng)為其搭置遮陽罩。 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)。 檢查各執(zhí)行機(jī)構(gòu)能否正常工作。 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。 進(jìn)入設(shè)定項(xiàng)，將控制器能控制的設(shè)備的有效性設(shè)為有。 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。接著等溫度再升高一個(gè)穩(wěn)定數(shù)值時(shí)，同樣的方法再 錄一組數(shù)據(jù)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成對(duì)溫度傳感器的較 。 電控柜的使用與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)試 電控箱應(yīng)用三相四線制，交流 380V50HZ。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。總電源斷路器 (QF 總 )和控制線路斷路器 (QF 控 )以及各部分電機(jī)所對(duì)應(yīng)的斷路 器。 溫室的天窗、側(cè)窗和內(nèi)外遮陽由面板上的控制按鈕控制。相應(yīng)的開啟度由電機(jī)減速箱內(nèi)置的行程開關(guān)決定。 (行程開關(guān)控 制決定的位置為最大位置 )如 :打開天窗 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 開啟按鈕 SBZ，交流接觸器 KMI 工作，天窗 1 電 機(jī)開始正轉(zhuǎn)運(yùn)行，天窗 l開始開啟，到達(dá)預(yù)調(diào)最大開啟度時(shí)，行程開關(guān) SQI 動(dòng)作電機(jī)停止，天窗 1 停止開啟。按天窗 1關(guān)閉按鈕 SB3，交流接觸器 KMZ 工作電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，天窗 1 開始關(guān)閉，行程開關(guān) SQZ 動(dòng)作電機(jī)停止。 其它設(shè)備調(diào)試過程同上。 單路線路不能接通，檢查按鈕觸頭是否到位，交流接觸器線圈是 否燒毀，壞則更換同型號(hào)元件，檢查熱繼電器常閉觸頭是否 接通，按熱 繼電器上的紅色復(fù)位按鈕，排除故障后重新啟動(dòng)。 電機(jī)在運(yùn)行中，通過控制按鈕，不能停止其運(yùn)行，迅速斷開對(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，更換同元件，排除故障后，再重新啟動(dòng)。 按動(dòng)按鈕后，交流按觸器動(dòng)作，而電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，且有“嗡嗡”聲， 應(yīng)迅速斷開線路，檢查線路是否缺相，排除故障后，再重新啟動(dòng)。溫室是三角形 頂，單跨 IOnl，南北墻距離 SOnl，并且內(nèi)外遮陽網(wǎng)、側(cè)窗均閉合。為了獲得準(zhǔn)確的氣候參數(shù)，在溫室的不同部位布置有 3個(gè)溫度計(jì) 和 3 個(gè)濕度計(jì)，數(shù)據(jù)采集由專人定點(diǎn)負(fù)責(zé)記錄。 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)開始工作，等于或低于 24OC 時(shí)風(fēng)機(jī)停止工作。 數(shù)據(jù)及分析 風(fēng)機(jī)在試驗(yàn)臺(tái)上的性能測(cè)試 為了獲得所用風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特征，在室內(nèi)試驗(yàn)臺(tái) (按 ANS 工 AMCA21085 和 ANS 工 ASHRE51 一 1985 標(biāo)準(zhǔn)制造 )上測(cè)定了風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、不同風(fēng)壓時(shí) 的通風(fēng)量 Q、主軸功率 P。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。 ②在同一轉(zhuǎn)速條件下，軸功率隨風(fēng)機(jī)風(fēng)壓增加而增加，而通風(fēng)量隨 風(fēng)壓增加而減少。 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)速從額定 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 降低。 耗電量比較 溫室運(yùn)行試驗(yàn)在 9 一 10 月份進(jìn)行，表 5一 2 和表 5一 3 給出了在濕簾不 工作和濕簾工作兩種情況下每個(gè)試驗(yàn)日室外氣候情況和能耗數(shù)據(jù)。 通過表 5一 2和表 5一 3的數(shù)據(jù)說明 : 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 模式之間并沒有多大的差別。 ③濕簾不工作 8 天中室外環(huán)境平均溫度為 ℃，變 頻驅(qū)動(dòng)日平 均耗電量為 ，非變頻驅(qū)動(dòng)日平均耗電量 ，兩者之比 約為 %。 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。在風(fēng)機(jī)壓力小的情況下，單位通風(fēng)率所耗軸功率隨轉(zhuǎn)速降低 顯著減少，而在風(fēng)機(jī)風(fēng)壓增加后，單位通風(fēng)率所耗軸功率隨轉(zhuǎn)速降低減 少的趨勢(shì)減弱。 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。同時(shí)從單日的耗能數(shù)據(jù)可以看出，單日的 節(jié)能效果因外部不同的氣候條件而不同。 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)。 采用 PID 控制的方法建立了溫室內(nèi)溫度控制模型，經(jīng) MATLAB 仿 真，達(dá)到了控制要求。 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。 當(dāng)然，由于條件的原因，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中也存在著許多不足， 還有一些問題需要解決 : 為了更好的進(jìn)行溫室的節(jié)能運(yùn)行，應(yīng)該考慮到濕簾、室外因素、 內(nèi)外遮陽網(wǎng)對(duì)溫度的影響，實(shí)現(xiàn)濕簾、環(huán)流風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇的最優(yōu)控制。 由于作者水平有限，沒有對(duì)溫室控制進(jìn)行模糊控制、專家控制 等智能控制的研究。農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) (l)， 2020 羅中嶺，美國花卉溫室現(xiàn)狀及溫室環(huán)境調(diào)節(jié)最新進(jìn)展，農(nóng)業(yè)工 程學(xué)報(bào)， (4).1993 ， TemPoralKnowledgeModellinginPlaguesControl in(寧 reenhouses， ::367 一 :374， 199() 方瑞華，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向巨 J」，江蘇理工大學(xué)學(xué) 報(bào)， (4):53 一 58 鄭為鍵，花卉栽培用微噴灌智能溫室控制系統(tǒng)的研制，節(jié)水灌 溉， 2020， 4一 2425 齊云鶴，陳志武，佐文品基于嵌入式思想的新型準(zhǔn)集散式溫室 環(huán)境控制系統(tǒng)，鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020 年 21 卷 2期 80 一 82 北京前景惠邦溫室控制技術(shù)有限公司， Cn， 2020 1鄧璐娟，馮巧玲，李淑君，牛月蘭，李寶珍，智能溫室環(huán)境控 制的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向，鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào) [Jj， 2020，一 5(4):22 一 23 1余泳昌，薛文芳，馬建民，改進(jìn)型 PID 控制算法在現(xiàn)代溫室環(huán) 境參數(shù)控制中的應(yīng)用「 Jj?？偩€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)置開關(guān)須撥到 “ OFF”位置 (不接終端電阻 )。 下圖為 FS15402 適配器的外形及端子信號(hào)定義 :FS15402 的輸入 端為 MDSM 插頭，直接插入松下 F尸 O/FPZ/F 尸一 M等 PLC 的編程通信口， RS485 端為二組完全相同的接線端，這樣設(shè)計(jì)的目的是為了多個(gè) FS15402 連接 時(shí)方便接線，避免 RS485 支線產(chǎn)生回波引起信號(hào)失真。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連接起來以使各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地電位相等，如下圖所示