基于plc控制器的智能溫室控制裝置及控制方法
【專利摘要】一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置及控制方法。如何調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥，獲得植物生長(zhǎng)的最佳條件，是亟待解決的問(wèn)題。一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置，其組成為：殼體（17），殼體內(nèi)安裝有中控裝置（12），中控裝置分別連接安裝在殼體上的鍵盤（9）和顯示器（11），中控裝置連接主控PLC（15），中控裝置還連接著基于internet的移動(dòng)設(shè)備的通訊終端（6），主控PLC上分別連接著ZigBee無(wú)線終端（13）、執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路（8）和數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路（16），ZigBee無(wú)線終端無(wú)線連接于手機(jī)（14）。本發(fā)明申請(qǐng)應(yīng)用于基于PLC控制器的智能溫室控制裝置及控制方法。
【專利說(shuō)明】
基于PLC控制器的智能溫室控制裝置及控制方法
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種自控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置及控制方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
溫室是采光建筑，透光率是評(píng)價(jià)溫室透光性能的基本指標(biāo)，透光率是指透進(jìn)溫室內(nèi)的光照量與室外光照量的百分比；傳統(tǒng)溫室透光率受溫室透光覆蓋材料透光性能和溫室骨架陰影率的影響，而且隨著不同季節(jié)太陽(yáng)輻射角度的不同，溫室的透光率也在隨時(shí)變化;溫室透光率的高低就成為作物生長(zhǎng)和選擇種植作物品種的直接影響因素;傳統(tǒng)溫室大棚的保溫性能對(duì)提高生產(chǎn)效益，降低能耗，也是至關(guān)重要的，如何有效地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用，在溫室條件下，對(duì)單棟溫室可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)一個(gè)測(cè)量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)和具有簡(jiǎn)單執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，如風(fēng)機(jī)、低壓電機(jī)、閥門等工作電流偏低的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，來(lái)測(cè)量溫室內(nèi)基質(zhì)濕度、成分、PH值、溫度以及空氣濕度、氣壓、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等，再通過(guò)模型分析，自動(dòng)調(diào)控溫室環(huán)境、控制灌溉和施肥作業(yè)，從而獲得植物生長(zhǎng)的最佳條件，是人們亟待解決的問(wèn)題之一。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置及控制方法。
[0004]上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置，其組成包括:殼體，所述的殼體內(nèi)安裝有中控裝置，所述的中控裝置分別連接安裝在殼體上的鍵盤和顯示器，所述的中控裝置連接主控PLC，所述的中控裝置還連接著基于internet的移動(dòng)設(shè)備的通訊終端，所述的主控PLC上分別連接著ZigBee無(wú)線終端、執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路和數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路，所述的ZigBee無(wú)線終端無(wú)線連接于手機(jī)。
[0005]所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路分別控制遮陽(yáng)設(shè)備、加濕設(shè)備、換氣設(shè)備、保溫設(shè)備、CO2發(fā)生裝置、補(bǔ)光設(shè)備和水肥設(shè)備;所述的數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路分別連接于PH值傳感器、土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器、空氣濕度傳感器、空氣溫度傳感器、CO2濃度傳感器和光照度傳感器。
[0006]所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的ZigBee無(wú)線終端與安裝在裝置表面的通訊接口連接，所述的PLC控制器為西門子系列PLC或施耐德系列PLC或三菱電機(jī)系列PLC或松下系列PLC或ABB系列PLC或永宏系列PLC或臺(tái)達(dá)系列PLC或和利時(shí)系列PLC，所述的PH值傳感器為聚四氟電極式PH值傳感器，所述的土壤濕度傳感器和空氣濕度傳感器為電解質(zhì)濕度傳感器或半導(dǎo)體陶瓷濕度傳感器或有機(jī)高分子聚合物濕度傳感器，所述的土壤溫度傳感器和空氣溫度傳感器為基于日電阻或熱電偶所研發(fā)的溫度傳感器或集成式溫度傳感器或數(shù)字式溫度傳感器，所述的CO2濃度傳感器為半導(dǎo)體式二氧化碳濃度傳感器或催化劑式二氧化碳濃度傳感器或熱導(dǎo)池式二氧化碳濃度傳感器或紅外線式二氧化碳濃度傳感器或電化學(xué)式二氧化碳濃度傳感器，所述的光照度傳感器為光敏元件式光照度傳感器。
[0007]所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的遮陽(yáng)設(shè)備包括有卷簾機(jī)、遮陰網(wǎng)，所述的加濕設(shè)備和水肥設(shè)備為水肥一體化噴淋、霧化裝置，所述的換氣設(shè)備為換氣扇，所述的保溫設(shè)備包括地?zé)峁芫€和棉被，所述的CO2發(fā)生裝置為CO2發(fā)生器，所述的補(bǔ)光設(shè)備為補(bǔ)光燈。
[0008]所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置的控制方法，所述的系統(tǒng)由以下兩部分組成:自動(dòng)控制模式、手動(dòng)控制模式，所述的控制方法為:(一)自動(dòng)控制模式:(I)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理核對(duì)模型對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響；(2)由溫度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件保溫設(shè)備、換氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境溫度；(3 )由濕度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置、加濕設(shè)備、及通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境濕度；(4)由二氧化碳傳濃度傳感器將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件二氧化碳發(fā)生器、通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由二氧化碳濃度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境二氧化碳濃度；(5)由光照度傳感器將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件補(bǔ)光設(shè)備、遮陽(yáng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境光照強(qiáng)度；(6)由土壤PH值傳感器將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境土壤PH值；(二)手動(dòng)控制模式:由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)傳輸至中控裝置人機(jī)界面并進(jìn)行儲(chǔ)存后顯示給用戶，由用戶手動(dòng)通過(guò)鍵盤對(duì)中控裝置人機(jī)界面進(jìn)行操作，中控裝置人機(jī)界面將用戶所下達(dá)命令傳輸至PLC由PLC對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行控制。
[0009]本發(fā)明的有益效果: 1.本發(fā)明的控制裝置，基于自動(dòng)化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)生長(zhǎng)環(huán)境所需的傳感器進(jìn)行采集，實(shí)時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、光照等參數(shù)及作物生長(zhǎng)中的狀況信息，進(jìn)行有效的控制和管理。
[0010]本發(fā)明的控制裝置，將采集出的參數(shù)和信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸手段傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到農(nóng)業(yè)專家智能系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)專家通過(guò)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行定時(shí)、定量、定位計(jì)算處理，及時(shí)精確地遙控指定農(nóng)業(yè)設(shè)備自動(dòng)開(kāi)啟或者關(guān)閉(如遠(yuǎn)程控制節(jié)能增氧、節(jié)水澆灌、卷簾開(kāi)關(guān)等)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。
[0011]本發(fā)明的控制裝置，以PLC為控制中心，通過(guò)溫度傳感器、光照傳感器、二氧化碳濃度傳感器采集溫室中環(huán)境因子的有關(guān)參數(shù)，經(jīng)變送轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)(4?20mA)后，經(jīng)由PLC的模擬量輸入模塊EM235送入PLC控制器，PLC再通過(guò)PID控制算法將采集的參數(shù)與已設(shè)定的值進(jìn)行分析處理，輸出開(kāi)關(guān)量，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制;在此系統(tǒng)中還可以通過(guò)串口的形式與PC機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理與存儲(chǔ)。
[0012]本發(fā)明的控制裝置，以PLC為控制中心，采用傳感器對(duì)溫室溫度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境因素進(jìn)行測(cè)量，并將結(jié)果送到PLC中；由PLC對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理，然后調(diào)控各設(shè)備對(duì)環(huán)境因子進(jìn)行補(bǔ)償。
[0013]本發(fā)明的控制裝置，考慮到實(shí)際生產(chǎn)生活中的安全性與可靠性，裝置系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作模式，自動(dòng)方式是指周期性地進(jìn)行PLC控制的方式;而手動(dòng)方式則是指在出現(xiàn)應(yīng)急情況等一些突發(fā)事件時(shí)，通過(guò)手動(dòng)操作控制執(zhí)行器件的工作。
[0014]本發(fā)明的控制裝置，用戶可以通過(guò)設(shè)備窗口界面對(duì)設(shè)備的啟停、開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)進(jìn)行控制，根據(jù)不同的操作動(dòng)作顯示不同的執(zhí)行動(dòng)畫(huà)，這樣用戶可以直接的了解設(shè)備的工作狀態(tài)，達(dá)到控制設(shè)備的效果。
[0015]本發(fā)明的控制裝置，用戶窗口是用戶進(jìn)入系統(tǒng)后在主窗口頁(yè)面下選擇的子窗口，用戶可以在用戶窗口中看到完整的大棚頁(yè)面動(dòng)畫(huà)顯示，可以根據(jù)自己的需要顯示和操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，也可以在當(dāng)前頁(yè)面中進(jìn)入其他子頁(yè)面。
[0016]本發(fā)明的控制裝置，其實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)主要針對(duì)的是模擬量顯示，如空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度、光照度等。用戶可以清晰的看到所控制的參數(shù)，當(dāng)參數(shù)高于報(bào)警值時(shí)，頁(yè)面具有報(bào)警功能。
[0017]本發(fā)明的控制裝置，所述的各類傳感器全部采用:傳輸電流信號(hào)4_20ma，支持RS485通信方式及無(wú)線通信方式，支持Modbus通訊協(xié)議的控制傳感器。
[0018]【附圖說(shuō)明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖2是本發(fā)明的PLC原理電路示意圖。
[0020]附圖3是本發(fā)明的485原理電路不意圖。
[0021]附圖4是本發(fā)明的信號(hào)濾波電路示意圖。
[0022]附圖5是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集電路示意圖。
[0023]圖中:1一遮陽(yáng)設(shè)備；2 —加濕設(shè)備；3 —換氣設(shè)備；4 一通訊接口；5 —保溫設(shè)備;6 —移動(dòng)設(shè)備；7 — C02發(fā)生裝置;8 —執(zhí)行控制設(shè)備；9 一鍵盤；10 —補(bǔ)光設(shè)備；11一顯不器；12 —中控裝置；13 — ZigBee無(wú)線終端；14 一手機(jī)；15 —主控PLC; 16 —數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備；17 —?dú)んw；18 —遮陽(yáng)設(shè)備；19 一遮陽(yáng)設(shè)備;20 —遮陽(yáng)設(shè)備;21 —遮陽(yáng)設(shè)備;22 —遮陽(yáng)設(shè)備;23 —遮陽(yáng)設(shè)備;24 —遮陽(yáng)設(shè)備;25 —遮陽(yáng)設(shè)備；
【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置，其組成包括:殼體17，所述的殼體內(nèi)安裝有中控裝置12，所述的中控裝置分別連接安裝在殼體上的鍵盤9和顯示器11，所述的中控裝置連接主控PLC15，所述的中控裝置還連接著基于internet的移動(dòng)設(shè)備的通訊終端6，所述的主控PLC上分別連接著ZigBee無(wú)線終端13、執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路8和數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路16，所述的ZigBee無(wú)線終端無(wú)線連接于手機(jī)14。
[0024]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路分別控制遮陽(yáng)設(shè)備1、加濕設(shè)備2、換氣設(shè)備3、保溫設(shè)備5、C02發(fā)生裝置7、補(bǔ)光設(shè)備10和水肥設(shè)備25;所述的數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路分別連接于PH值傳感器18、土壤濕度傳感器19、土壤溫度傳感器20、空氣濕度傳感器21、空氣溫度傳感器22、CO2濃度傳感器23和光照度傳感器24。
[0025]實(shí)施例3:
根據(jù)實(shí)施例2所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的基于internet的移動(dòng)設(shè)備的通訊終端與安裝在裝置表面的通訊接口 4連接，所述的PLC控制器為西門子系列PLC或施耐德系列PLC或三菱電機(jī)系列PLC或松下系列PLC或ABB系列PLC或永宏系列PLC或臺(tái)達(dá)系列PLC或和利時(shí)系列PLC，所述的PH值傳感器為聚四氟電極式PH值傳感器，所述的土壤濕度傳感器和空氣濕度傳感器為電解質(zhì)濕度傳感器或半導(dǎo)體陶瓷濕度傳感器或有機(jī)高分子聚合物濕度傳感器，所述的土壤溫度傳感器和空氣溫度傳感器為基于日電阻或熱電偶所研發(fā)的溫度傳感器或集成式溫度傳感器或數(shù)字式溫度傳感器，所述的CO2濃度傳感器為半導(dǎo)體式二氧化碳濃度傳感器或催化劑式二氧化碳濃度傳感器或熱導(dǎo)池式二氧化碳濃度傳感器或紅外線式二氧化碳濃度傳感器或電化學(xué)式二氧化碳濃度傳感器，所述的光照度傳感器為光敏元件式光照度傳感器。
[0026]實(shí)施例4:
根據(jù)實(shí)施例2所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，所述的遮陽(yáng)設(shè)備包括有卷簾機(jī)、遮陰網(wǎng)，所述的加濕設(shè)備和水肥設(shè)備為水肥一體化噴淋、霧化裝置，所述的換氣設(shè)備為換氣扇，所述的保溫設(shè)備包括地?zé)峁芫€和棉被，所述的CO2發(fā)生裝置為CO2發(fā)生器，所述的補(bǔ)光設(shè)備為補(bǔ)光燈。
[0027]實(shí)施例5:
一種利用實(shí)施例1至4所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置的控制方法，所述的系統(tǒng)由以下兩部分組成:自動(dòng)控制模式、手動(dòng)控制模式，所述的控制方法為:(一)自動(dòng)控制模式:
(I)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理核對(duì)模型對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響；(2)由溫度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件保溫設(shè)備、換氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境溫度；(3 )由濕度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置、加濕設(shè)備、及通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境濕度；(4)由二氧化碳傳濃度傳感器將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件二氧化碳發(fā)生器、通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由二氧化碳濃度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境二氧化碳濃度；(5)由光照度傳感器將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件補(bǔ)光設(shè)備、遮陽(yáng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境光照強(qiáng)度；(6 )由土壤PH值傳感器將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令。直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境土壤PH值；(二)手動(dòng)控制模式:由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)傳輸至中控裝置人機(jī)界面并進(jìn)行儲(chǔ)存后顯示給用戶，由用戶手動(dòng)通過(guò)鍵盤對(duì)中控裝置人機(jī)界面進(jìn)行操作，中控裝置人機(jī)界面將用戶所下達(dá)命令傳輸至PLC由PLC對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PLC控制器的智能溫室控制裝置，其組成包括:殼體，其特征是:所述的殼體內(nèi)安裝有中控裝置，所述的中控裝置分別連接安裝在殼體上的鍵盤和顯示器，所述的中控裝置連接主控PLC，所述的中控裝置還連接著基于internet的移動(dòng)設(shè)備的通訊終端，所述的主控PLC上分別連接著ZigBee無(wú)線終端、執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路和數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路，所述的ZigBee無(wú)線終端無(wú)線連接于手機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，其特征是:所述的執(zhí)行控制設(shè)備模塊電路分別控制遮陽(yáng)設(shè)備、加濕設(shè)備、換氣設(shè)備、保溫設(shè)備、CO2發(fā)生裝置、補(bǔ)光設(shè)備和水肥設(shè)備;所述的數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備模塊電路分別連接于PH值傳感器、土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器、空氣濕度傳感器、空氣溫度傳感器、CO2濃度傳感器和光照度傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，其特征是:所述的ZigBee無(wú)線終端與安裝在裝置表面的通訊接口連接，所述的PLC控制器為西門子系列PLC或施耐德系列PLC或三菱電機(jī)系列PLC或松下系列PLC或ABB系列PLC或永宏系列PLC或臺(tái)達(dá)系列PLC或和利時(shí)系列PLC，所述的PH值傳感器為聚四氟電極式PH值傳感器，所述的土壤濕度傳感器和空氣濕度傳感器為電解質(zhì)濕度傳感器或半導(dǎo)體陶瓷濕度傳感器或有機(jī)高分子聚合物濕度傳感器，所述的土壤溫度傳感器和空氣溫度傳感器為基于日電阻或熱電偶所研發(fā)的溫度傳感器或集成式溫度傳感器或數(shù)字式溫度傳感器，所述的CO2濃度傳感器為半導(dǎo)體式二氧化碳濃度傳感器或催化劑式二氧化碳濃度傳感器或熱導(dǎo)池式二氧化碳濃度傳感器或紅外線式二氧化碳濃度傳感器或電化學(xué)式二氧化碳濃度傳感器，所述的光照度傳感器為光敏元件式光照度傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置，其特征是:所述的遮陽(yáng)設(shè)備包括有卷簾機(jī)、遮陰網(wǎng)，所述的加濕設(shè)備和水肥設(shè)備為水肥一體化噴淋、霧化裝置，所述的換氣設(shè)備為換氣扇，所述的保溫設(shè)備包括地?zé)峁芫€和棉被，所述的CO2發(fā)生裝置為CO2發(fā)生器，所述的補(bǔ)光設(shè)備為補(bǔ)光燈。5.—種利用權(quán)利要求1至4所述的PLC控制器的智能溫室控制裝置的控制方法，其特征是:所述的系統(tǒng)由以下兩部分組成:自動(dòng)控制模式、手動(dòng)控制模式，所述的控制方法為:(一)自動(dòng)控制模式:(I)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理核對(duì)模型對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響；(2)由溫度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件保溫設(shè)備、換氣設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤溫度及室外空氣溫度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令;直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境溫度；(3)由濕度傳感器將溫室內(nèi)部空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置、加濕設(shè)備、及通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由溫度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)空氣、土壤濕度采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令;直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境濕度；(4)由二氧化碳傳濃度傳感器將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件二氧化碳發(fā)生器、通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由二氧化碳濃度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)二氧化碳數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令;直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境二氧化碳濃度；(5)由光照度傳感器將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件補(bǔ)光設(shè)備、遮陽(yáng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境光照強(qiáng)度；(6)由土壤PH值傳感器將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令，執(zhí)行元件水肥裝置進(jìn)行動(dòng)作對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行影響，由光照度傳感器繼續(xù)將溫室內(nèi)土壤PH值數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字建模與給定專家模擬環(huán)境進(jìn)行類比優(yōu)化得出對(duì)件的最佳控制方案，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行命令;直至溫室內(nèi)部快速穩(wěn)定達(dá)到植物生長(zhǎng)所需環(huán)境土壤PH值；(二)手動(dòng)控制模式:由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)采集并傳輸至PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算處理將數(shù)據(jù)傳輸至中控裝置人機(jī)界面并進(jìn)行儲(chǔ)存后顯示給用戶，由用戶手動(dòng)通過(guò)鍵盤對(duì)中控裝置人機(jī)界面進(jìn)行操作，中控裝置人機(jī)界面將用戶所下達(dá)命令傳輸至PLC由PLC對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行控制。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK105867496SQ201610456155
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】林力鑫
【申請(qǐng)人】哈爾濱探微科技有限公司