智能溫室大棚整體控制設(shè)計方案

目錄一、智能溫室大棚簡介2二、智能溫室大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計2一、溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計21.溫室結(jié)構(gòu)布局22.溫室覆蓋材料33.溫室的通風(fēng)3二、溫室運行機構(gòu)31.電力系統(tǒng)32.降溫增濕系統(tǒng)33.遮陽系統(tǒng)34.增溫系統(tǒng)35.澆灌系統(tǒng)4三、智能溫室大棚控制系統(tǒng)4一、控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成41、傳感器42、控制器53、執(zhí)行器件54、上位機5二、具體控制過程6一、智能溫室大棚簡介智能溫室也稱作自動化溫室， 是指由計算機控制溫室內(nèi)的執(zhí)行器件來改善溫室內(nèi)的環(huán)境，營造適合農(nóng)作物生長的環(huán)境。溫室內(nèi)的主要系統(tǒng)有可移動天窗、遮陽系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、升溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、澆灌系統(tǒng)等自動化設(shè)施系統(tǒng)。 智能溫室的控制一般有信號采集系統(tǒng)、中心計算機和控制系統(tǒng)三大部分組成。二、智能溫室大棚結(jié)構(gòu)設(shè)計一、溫室結(jié)構(gòu)設(shè)計首先應(yīng)進(jìn)行溫室建筑布局、形式、尺寸等方面設(shè)計,應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)、機械、覆蓋與支撐材料、荷載、通風(fēng)、保溫、給排水以及環(huán)境調(diào)控設(shè)備等多種因素,同時還應(yīng)該考慮本地的地理氣候條件,充分利用自然資源,力圖降低制造成本和運行費用。其結(jié)構(gòu)框架設(shè)計的基本特點1. 溫室結(jié)構(gòu)布局 盡量采用南北棟方式建筑可使太陽直射光平均日總量透過率最高。2. 溫室覆蓋材料 溫室材料透光率對溫室的光照總量有著重要影響,可采用浮法玻璃其透光率可達(dá)90%以上。亦可采用超長塑料薄膜(陽光穿透率85%)為覆蓋材料。但其耐用性不高。PC塑料板在造價、使用年限、透光率等方面是一個不錯的選擇。3. 溫室的通風(fēng) 應(yīng)充分利用自然條件,確定溫室開窗的朝向十分重要,如地區(qū)全年平均主導(dǎo)風(fēng)向為東南,則天窗的位置應(yīng)設(shè)在北側(cè)。同時還可安裝自然風(fēng)收集裝置增加溫室內(nèi)循環(huán)，冬天還可在自然風(fēng)收集裝置上安裝空氣增溫系統(tǒng)，增加內(nèi)循環(huán)的時候還可以增肌溫室內(nèi)的溫度。二、溫室運行機構(gòu)1. 電力系統(tǒng) 可采用工業(yè)電網(wǎng)與自發(fā)電結(jié)合方式充分節(jié)省能 源與成本。自發(fā)電可采取風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電占地少，轉(zhuǎn)化率高。成本相比太陽能發(fā)電低2. 降溫增濕系統(tǒng) 可采取濕簾降溫增濕系統(tǒng)，或者高壓噴霧 降溫系統(tǒng)。降溫還應(yīng)配合風(fēng)機降溫。3. 遮陽系統(tǒng) 采用移動遮陽慕，進(jìn)行遮陽。4. 增溫系統(tǒng) 可采取水電共同增溫，或單一增溫系統(tǒng)。水電增溫這是在用熱水增溫與電力增溫結(jié)合方式，增加增溫效率，水力增溫則是采用太陽能方式將水升溫，再通過管道進(jìn)入溫室內(nèi)增溫。電力增溫則是采用電熱器增溫。5. 澆灌系統(tǒng) 可采用滴灌或霧化澆灌，可充分節(jié)省水資源，節(jié)省成本，澆灌效率高。具體澆灌方式還應(yīng)結(jié)合農(nóng)作物特點，具體選定。澆灌系統(tǒng)同時還連接營養(yǎng)增施，通過澆灌方式給農(nóng)作物增加營養(yǎng)。三、智能溫室大棚控制系統(tǒng)智能溫室大棚涉及到的技術(shù)參數(shù)主要有溫度、濕度、CO2濃度、營養(yǎng)液的EC值、光照強度等主要技術(shù)參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)主要采用過程控制系統(tǒng)。R 控制器 執(zhí)行機構(gòu) 被控對象 Y 傳感器 變送器智能溫室大棚的各技術(shù)參數(shù)是同外部環(huán)境有著密切關(guān)系的。當(dāng)外部環(huán)境中的某項技術(shù)參數(shù)符合棚內(nèi)要求，則無需對棚內(nèi)該參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。所以在選擇控制系統(tǒng)的時候，過程控制系統(tǒng)較為合適。一、 控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成主要由傳感器、控制器、執(zhí)行器件、上位機組成。1、 傳感器 主要用于各個技術(shù)參數(shù)的信息采集。溫度傳感器，棚內(nèi)溫度傳感器以及棚外溫度傳感器 量程：溫度 0-60 室外量程：-40-60 精度：溫度 0.3 采用非接觸式溫度傳感器， 溫度傳感器可采用自帶變送器的溫度傳感器，可以直接將數(shù)字信號傳入控制器。濕度傳感器，量程：0-100%RH 精度：濕度 3%RH。主要用于監(jiān)測棚內(nèi)空氣濕度和土壤濕度。Co2濃度傳感器，監(jiān)測棚內(nèi)co2濃度。EC傳感器主要用于檢測營養(yǎng)液的濃度。光強傳感器，監(jiān)測棚內(nèi)光照強度。2、 控制器 智能溫室大棚控制器主要采用PLC其系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。 使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。 能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠(yuǎn)高于其他各種機型。綜合PLC這些特點采用它為這能溫室大棚控制器更符合溫室大棚的各項要求。3、 執(zhí)行器件 主要有風(fēng)機、濕簾、移動天窗的電機、移動遮陽慕電機、增溫系統(tǒng)的各個執(zhí)行元件、澆灌系統(tǒng)的執(zhí)行元件。4、 上位機 設(shè)置組態(tài)，同控制器連接實時監(jiān)控各項數(shù)據(jù)，收集整理傳上來的數(shù)據(jù)，以及在線修改參數(shù)。上位機可以通過串口與PLC連接。當(dāng)然也可以采用無線方式進(jìn)行通信，只需有相應(yīng)的通信協(xié)議。而且可以開發(fā)APP通過手機驚醒遠(yuǎn)距離的監(jiān)控，與修改參數(shù)。二、具體控制過程啟動增溫 低 溫度 高