基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)研究

吳海

摘 要：從PLC角度出發(fā)，闡述了智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成，并對PLC控制軟件的設(shè)計行進了研究。這方面的研究能夠促使智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)向更高的水平發(fā)展，對我國的溫室種植發(fā)展起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：智能溫室；監(jiān)控系統(tǒng)；PLC；溫室種植

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0135-01

1 智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概述

目前，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)不僅在我國溫室產(chǎn)業(yè)和相關(guān)技術(shù)方面發(fā)展得快，而且在國外的發(fā)展也十分迅速。例如，荷蘭的阿姆斯特丹 RAI展覽館每年都會舉辦一次國際花卉展覽會。自2003 年以來，有來自世界各國的 477 個廠家展示了各自的產(chǎn)品。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、西班牙、意大利、法國、加拿大等國家的農(nóng)業(yè)設(shè)施比較發(fā)達，這些國家大多數(shù)以大型溫室為主。

溫室環(huán)境因素包括光照、溫度、水、土壤、空氣等，只有當這些因素都達到一個合適的指標，才可以滿足作物的健康生長，因此，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)在PLC基礎(chǔ)上發(fā)揮的作用是不容忽視的。在整個監(jiān)控和操作過程中，環(huán)境因素是一個變化值，只有將其控制在一個區(qū)間，作物才能更好、更快地生長?？梢哉f，從20世紀80年代開始，溫室監(jiān)控系統(tǒng)就可以根據(jù)不同農(nóng)作物、不同生長階段和外界環(huán)境變化來改變溫度，同時，對溫室環(huán)境進行綜合控制的能力也得到了很快的提升。

當前，在溫室監(jiān)控技術(shù)方面，發(fā)達國家借鑒了工業(yè)、航空航天等各個領(lǐng)域的先進技術(shù)，研究出了一種不受土壤影響的溫室監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以滿足作物生長所需的外在條件，使一年四季的溫度都可以滿足作物生長需要，這對調(diào)節(jié)溫室氣候有很重要的作用。這就使得在可以利用的土地上，不用按照季節(jié)來種植蔬菜、水果成為可能。美國開發(fā)了冬天保溫可以用的增溫系統(tǒng)和夏天降溫可以用的減濕系統(tǒng)，這兩種技術(shù)均處于世界較高水平；韓國的換氣、灌水、CO2濃度控制等設(shè)施也很先進；荷蘭在溫室種植的眾多方面同樣具有較高的水平；以色列灌溉系統(tǒng)先進、室內(nèi)設(shè)施完備；日本開發(fā)了瓜類、茄果類蔬菜嫁接機器人。

2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)

目前來看，PLC是一種能夠運用數(shù)字來運算的電子操作系統(tǒng)，一般是在工業(yè)環(huán)境下進行應(yīng)用設(shè)計的。PLC采用了能夠改寫的存儲器，可用于內(nèi)部存儲執(zhí)行的邏輯運算中，并能夠控制順序、計數(shù)和算術(shù)運算等一些指令，還可以通過數(shù)字、模擬輸入和輸出控制不同類型的機械或機械生產(chǎn)過程。PLC及其相關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計，以便形成比較完整、易于擴充PLC功能的設(shè)計原理。PLC的特點是控制能力非常強，操作相對靈活、方便，能夠完成一些特殊任務(wù)，能夠長期工作，因此，PLC非常適用于高效溫室的監(jiān)控。圖1所示為基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

PLC軟件是智能溫室中一個比較重要的控制軟件，具有控制溫室內(nèi)部各種環(huán)境因素的能力。工作人員在設(shè)計PLC軟件時，需要注意以下幾方面的改善：①采用自動鎖電路，避免接點處出現(xiàn)錯誤。②讓軟件系統(tǒng)具備自主診斷的功能，在各種控制設(shè)施出現(xiàn)問題時，該系統(tǒng)可在第一時間作出快速、準確的判斷。

③注意對光照、溫度、濕度等周邊環(huán)境因素控制的準確性。盡管在實際操作過程中并不一定要對溫度控制做到十分精確，但也要保證控制措施可以被依賴的有用性。

控制系統(tǒng)的軟件是通過PLC軟件發(fā)布的一種命令，將會傳達到不一樣的控制系統(tǒng)軟件中。這是因為控制系統(tǒng)的軟件采取了相應(yīng)的控制措施?？刂葡到y(tǒng)的軟件設(shè)計主要內(nèi)容是關(guān)于溫室中控制傳動頻率太快的一些情況。運用控制系統(tǒng)軟件不僅能夠延長控制設(shè)施的壽命，還能調(diào)動延時模塊，以便得到最佳的調(diào)整，這樣更有利于控制能力的表現(xiàn)。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件所實現(xiàn)的功能主要為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析和處理等，具體表現(xiàn)在以下三方面：①PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能，對溫室內(nèi)的環(huán)境因素和各種硬件設(shè)施的運作情況進行實時監(jiān)控。②基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件具有記錄和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的功能，因此，可以對溫室內(nèi)各項環(huán)境因素參數(shù)進行統(tǒng)計，并將其記錄到軟件系統(tǒng)當中，當作后續(xù)環(huán)境因素控制的一個參考數(shù)據(jù)。③基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以對一些自動化參數(shù)進行遠程控制，從而使控制過程變得快速、方便，這樣能能夠提高監(jiān)控效果，也能夠很快地達到預(yù)期目標。

3 總結(jié)

國外智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)起步較早，再加上先進技術(shù)、人力、物力等的大量投入，因此一直處于“領(lǐng)跑者”的位置。我國智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展相對較晚，目前正處于研究階段，隨著溫室智能化控制要求的不斷提高，高水準的智能化溫室監(jiān)控系統(tǒng)將會在農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

參考文獻

[1]韋建德.基于PLC的溫濕度控制系統(tǒng)[J].低壓電器，2011（07）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：從PLC角度出發(fā)，闡述了智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成，并對PLC控制軟件的設(shè)計行進了研究。這方面的研究能夠促使智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)向更高的水平發(fā)展，對我國的溫室種植發(fā)展起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：智能溫室；監(jiān)控系統(tǒng)；PLC；溫室種植

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0135-01

1 智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概述

目前，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)不僅在我國溫室產(chǎn)業(yè)和相關(guān)技術(shù)方面發(fā)展得快，而且在國外的發(fā)展也十分迅速。例如，荷蘭的阿姆斯特丹 RAI展覽館每年都會舉辦一次國際花卉展覽會。自2003 年以來，有來自世界各國的 477 個廠家展示了各自的產(chǎn)品。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、西班牙、意大利、法國、加拿大等國家的農(nóng)業(yè)設(shè)施比較發(fā)達，這些國家大多數(shù)以大型溫室為主。

溫室環(huán)境因素包括光照、溫度、水、土壤、空氣等，只有當這些因素都達到一個合適的指標，才可以滿足作物的健康生長，因此，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)在PLC基礎(chǔ)上發(fā)揮的作用是不容忽視的。在整個監(jiān)控和操作過程中，環(huán)境因素是一個變化值，只有將其控制在一個區(qū)間，作物才能更好、更快地生長。可以說，從20世紀80年代開始，溫室監(jiān)控系統(tǒng)就可以根據(jù)不同農(nóng)作物、不同生長階段和外界環(huán)境變化來改變溫度，同時，對溫室環(huán)境進行綜合控制的能力也得到了很快的提升。

當前，在溫室監(jiān)控技術(shù)方面，發(fā)達國家借鑒了工業(yè)、航空航天等各個領(lǐng)域的先進技術(shù)，研究出了一種不受土壤影響的溫室監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以滿足作物生長所需的外在條件，使一年四季的溫度都可以滿足作物生長需要，這對調(diào)節(jié)溫室氣候有很重要的作用。這就使得在可以利用的土地上，不用按照季節(jié)來種植蔬菜、水果成為可能。美國開發(fā)了冬天保溫可以用的增溫系統(tǒng)和夏天降溫可以用的減濕系統(tǒng)，這兩種技術(shù)均處于世界較高水平；韓國的換氣、灌水、CO2濃度控制等設(shè)施也很先進；荷蘭在溫室種植的眾多方面同樣具有較高的水平；以色列灌溉系統(tǒng)先進、室內(nèi)設(shè)施完備；日本開發(fā)了瓜類、茄果類蔬菜嫁接機器人。

2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)

目前來看，PLC是一種能夠運用數(shù)字來運算的電子操作系統(tǒng)，一般是在工業(yè)環(huán)境下進行應(yīng)用設(shè)計的。PLC采用了能夠改寫的存儲器，可用于內(nèi)部存儲執(zhí)行的邏輯運算中，并能夠控制順序、計數(shù)和算術(shù)運算等一些指令，還可以通過數(shù)字、模擬輸入和輸出控制不同類型的機械或機械生產(chǎn)過程。PLC及其相關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計，以便形成比較完整、易于擴充PLC功能的設(shè)計原理。PLC的特點是控制能力非常強，操作相對靈活、方便，能夠完成一些特殊任務(wù)，能夠長期工作，因此，PLC非常適用于高效溫室的監(jiān)控。圖1所示為基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

PLC軟件是智能溫室中一個比較重要的控制軟件，具有控制溫室內(nèi)部各種環(huán)境因素的能力。工作人員在設(shè)計PLC軟件時，需要注意以下幾方面的改善：①采用自動鎖電路，避免接點處出現(xiàn)錯誤。②讓軟件系統(tǒng)具備自主診斷的功能，在各種控制設(shè)施出現(xiàn)問題時，該系統(tǒng)可在第一時間作出快速、準確的判斷。

③注意對光照、溫度、濕度等周邊環(huán)境因素控制的準確性。盡管在實際操作過程中并不一定要對溫度控制做到十分精確，但也要保證控制措施可以被依賴的有用性。

控制系統(tǒng)的軟件是通過PLC軟件發(fā)布的一種命令，將會傳達到不一樣的控制系統(tǒng)軟件中。這是因為控制系統(tǒng)的軟件采取了相應(yīng)的控制措施?？刂葡到y(tǒng)的軟件設(shè)計主要內(nèi)容是關(guān)于溫室中控制傳動頻率太快的一些情況。運用控制系統(tǒng)軟件不僅能夠延長控制設(shè)施的壽命，還能調(diào)動延時模塊，以便得到最佳的調(diào)整，這樣更有利于控制能力的表現(xiàn)。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件所實現(xiàn)的功能主要為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析和處理等，具體表現(xiàn)在以下三方面：①PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能，對溫室內(nèi)的環(huán)境因素和各種硬件設(shè)施的運作情況進行實時監(jiān)控。②基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件具有記錄和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的功能，因此，可以對溫室內(nèi)各項環(huán)境因素參數(shù)進行統(tǒng)計，并將其記錄到軟件系統(tǒng)當中，當作后續(xù)環(huán)境因素控制的一個參考數(shù)據(jù)。③基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以對一些自動化參數(shù)進行遠程控制，從而使控制過程變得快速、方便，這樣能能夠提高監(jiān)控效果，也能夠很快地達到預(yù)期目標。

3 總結(jié)

國外智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)起步較早，再加上先進技術(shù)、人力、物力等的大量投入，因此一直處于“領(lǐng)跑者”的位置。我國智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展相對較晚，目前正處于研究階段，隨著溫室智能化控制要求的不斷提高，高水準的智能化溫室監(jiān)控系統(tǒng)將會在農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

參考文獻

[1]韋建德.基于PLC的溫濕度控制系統(tǒng)[J].低壓電器，2011（07）.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：從PLC角度出發(fā)，闡述了智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成，并對PLC控制軟件的設(shè)計行進了研究。這方面的研究能夠促使智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)向更高的水平發(fā)展，對我國的溫室種植發(fā)展起到一定的推動作用。

關(guān)鍵詞：智能溫室；監(jiān)控系統(tǒng)；PLC；溫室種植

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）20-0135-01

1 智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)概述

目前，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)不僅在我國溫室產(chǎn)業(yè)和相關(guān)技術(shù)方面發(fā)展得快，而且在國外的發(fā)展也十分迅速。例如，荷蘭的阿姆斯特丹 RAI展覽館每年都會舉辦一次國際花卉展覽會。自2003 年以來，有來自世界各國的 477 個廠家展示了各自的產(chǎn)品。荷蘭、日本、以色列、美國、韓國、西班牙、意大利、法國、加拿大等國家的農(nóng)業(yè)設(shè)施比較發(fā)達，這些國家大多數(shù)以大型溫室為主。

溫室環(huán)境因素包括光照、溫度、水、土壤、空氣等，只有當這些因素都達到一個合適的指標，才可以滿足作物的健康生長，因此，智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)在PLC基礎(chǔ)上發(fā)揮的作用是不容忽視的。在整個監(jiān)控和操作過程中，環(huán)境因素是一個變化值，只有將其控制在一個區(qū)間，作物才能更好、更快地生長?？梢哉f，從20世紀80年代開始，溫室監(jiān)控系統(tǒng)就可以根據(jù)不同農(nóng)作物、不同生長階段和外界環(huán)境變化來改變溫度，同時，對溫室環(huán)境進行綜合控制的能力也得到了很快的提升。

當前，在溫室監(jiān)控技術(shù)方面，發(fā)達國家借鑒了工業(yè)、航空航天等各個領(lǐng)域的先進技術(shù)，研究出了一種不受土壤影響的溫室監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以滿足作物生長所需的外在條件，使一年四季的溫度都可以滿足作物生長需要，這對調(diào)節(jié)溫室氣候有很重要的作用。這就使得在可以利用的土地上，不用按照季節(jié)來種植蔬菜、水果成為可能。美國開發(fā)了冬天保溫可以用的增溫系統(tǒng)和夏天降溫可以用的減濕系統(tǒng)，這兩種技術(shù)均處于世界較高水平；韓國的換氣、灌水、CO2濃度控制等設(shè)施也很先進；荷蘭在溫室種植的眾多方面同樣具有較高的水平；以色列灌溉系統(tǒng)先進、室內(nèi)設(shè)施完備；日本開發(fā)了瓜類、茄果類蔬菜嫁接機器人。

2 基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)

目前來看，PLC是一種能夠運用數(shù)字來運算的電子操作系統(tǒng)，一般是在工業(yè)環(huán)境下進行應(yīng)用設(shè)計的。PLC采用了能夠改寫的存儲器，可用于內(nèi)部存儲執(zhí)行的邏輯運算中，并能夠控制順序、計數(shù)和算術(shù)運算等一些指令，還可以通過數(shù)字、模擬輸入和輸出控制不同類型的機械或機械生產(chǎn)過程。PLC及其相關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計，以便形成比較完整、易于擴充PLC功能的設(shè)計原理。PLC的特點是控制能力非常強，操作相對靈活、方便，能夠完成一些特殊任務(wù)，能夠長期工作，因此，PLC非常適用于高效溫室的監(jiān)控。圖1所示為基于PLC的智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

PLC軟件是智能溫室中一個比較重要的控制軟件，具有控制溫室內(nèi)部各種環(huán)境因素的能力。工作人員在設(shè)計PLC軟件時，需要注意以下幾方面的改善：①采用自動鎖電路，避免接點處出現(xiàn)錯誤。②讓軟件系統(tǒng)具備自主診斷的功能，在各種控制設(shè)施出現(xiàn)問題時，該系統(tǒng)可在第一時間作出快速、準確的判斷。

③注意對光照、溫度、濕度等周邊環(huán)境因素控制的準確性。盡管在實際操作過程中并不一定要對溫度控制做到十分精確，但也要保證控制措施可以被依賴的有用性。

控制系統(tǒng)的軟件是通過PLC軟件發(fā)布的一種命令，將會傳達到不一樣的控制系統(tǒng)軟件中。這是因為控制系統(tǒng)的軟件采取了相應(yīng)的控制措施?？刂葡到y(tǒng)的軟件設(shè)計主要內(nèi)容是關(guān)于溫室中控制傳動頻率太快的一些情況。運用控制系統(tǒng)軟件不僅能夠延長控制設(shè)施的壽命，還能調(diào)動延時模塊，以便得到最佳的調(diào)整，這樣更有利于控制能力的表現(xiàn)。系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件所實現(xiàn)的功能主要為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析和處理等，具體表現(xiàn)在以下三方面：①PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控的功能，對溫室內(nèi)的環(huán)境因素和各種硬件設(shè)施的運作情況進行實時監(jiān)控。②基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件具有記錄和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的功能，因此，可以對溫室內(nèi)各項環(huán)境因素參數(shù)進行統(tǒng)計，并將其記錄到軟件系統(tǒng)當中，當作后續(xù)環(huán)境因素控制的一個參考數(shù)據(jù)。③基于PLC的智能溫室監(jiān)控軟件可以對一些自動化參數(shù)進行遠程控制，從而使控制過程變得快速、方便，這樣能能夠提高監(jiān)控效果，也能夠很快地達到預(yù)期目標。

3 總結(jié)

國外智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)起步較早，再加上先進技術(shù)、人力、物力等的大量投入，因此一直處于“領(lǐng)跑者”的位置。我國智能溫室監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展相對較晚，目前正處于研究階段，隨著溫室智能化控制要求的不斷提高，高水準的智能化溫室監(jiān)控系統(tǒng)將會在農(nóng)業(yè)發(fā)展中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

參考文獻

[1]韋建德.基于PLC的溫濕度控制系統(tǒng)[J].低壓電器，2011（07）.

〔編輯：劉曉芳〕