談談PLC組態(tài)技術在農(nóng)業(yè)中的應用

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1硬件設計下位機

采用國產(chǎn)plc，可以選用PZ－36MT，帶有模擬量和數(shù)字量輸入輸出模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:1)接收上位機組態(tài)觸摸屏溫度、濕度和光照等參數(shù)的上下限設置值;2)實時檢測輸入部分溫度、濕度、二氧化碳和光照傳感器的輸入值，并在上位機屏幕上動態(tài)顯示;3)實時根據(jù)采集的輸入值進行程序處理，動態(tài)進行加熱、循環(huán)通風和噴灌等機構的執(zhí)行;4)根據(jù)采集輸入值，在出現(xiàn)故障和必須報警時實時執(zhí)行GSM報警器，并傳送信息至用戶手機上。5)用戶可以根據(jù)經(jīng)驗手動進行加熱、遮陽保溫、噴霧和噴淋、二氧化碳施肥等操作，可以手動和自動結合。檢測輸入部分的輸入信號統(tǒng)一選用4～20mA的電流信號，可以選用SBWZ系列溫度變送器(另配PT100)、CM－100土壤水分傳感器、WZD－B1光照傳感器、TGS416二氧化碳傳感器等以及GSM報警器等硬件。

2軟件設計軟件設計

包括上位機軟件和下位機軟件設計，

2．1上位機軟件設計

上位機軟件設計采用維控科技的KC01－70T組態(tài)觸摸屏1)上位機能夠動態(tài)顯示傳感器檢測到的溫度、濕度、光照以及二氧化碳濃度等參數(shù);2)上位機具備手動和自動功能，具有強制執(zhí)行PLC輸出機構的動作;3)上位機能夠與下位機通信，出現(xiàn)故障時執(zhí)行GSM報警器，發(fā)送報警信息至手機用戶;4)上位機能夠保存各項參數(shù)的數(shù)據(jù)，并能以曲線的形式顯示，方便用戶查詢和積累經(jīng)驗

2．2下位機軟件設計

PLC采集溫室內(nèi)部溫度值，通過PT100溫度傳感器檢測的溫度，連接SBWZ溫度變送器輸出4～20mA的電流，經(jīng)過250Ω的電阻，輸出1～5V電壓信號至PLC的AD口。本設計采用的PLC對于0～5V的電壓信號對應0～4095，所以PLC溫度采集程序的設計如圖7所示。濕度和光照等程序類似，不再給出。

2．3通訊設置

PLC與上位機觸摸屏的通訊采用RS232數(shù)據(jù)傳輸。本設計采用國產(chǎn)的組態(tài)觸摸屏，無需再編寫通訊程序可以直接通訊，方便用戶操作;GSM報警通訊采用移動電話卡進行通訊，只需按說明書操作即可，簡單易懂。

3運行結果本

設計制作了模擬裝置，并以此系統(tǒng)應用于江蘇泰州草莓生產(chǎn)基地，草莓屬于喜光耐蔭類植物，設置了適合草莓生長的溫度20～25℃，空氣相對濕度控制在80%以下，CO2濃度控制在800～1200mg/L。采用傳統(tǒng)溫室控制，草莓生長周期為30天左右。經(jīng)試驗采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)溫室裝置，20天后草莓生長成熟，不僅在口味上有所改善，而且產(chǎn)量也提高了30%。試驗結果證明，該系統(tǒng)使用PLC作為控制核心，溫室控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，不受天氣環(huán)境影響，采用組態(tài)觸摸屏，界面友好，易于操作，性價比高，運行可靠，具有很好的推廣價值。

作者：付煥森 趙振江 單位：泰州學院