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基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

日期: 2022-06-16
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一、行业背景

随着社会发展,已有越来越多的科学技术应用于社会生活当中,如航天航空、基因工程、仿生生活等;作为设施农业发展中的代表产物,温室控制在现代社会中具有非常重大的意义。

基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

与国外相比,我国的温室控制研究起步较晚,且受限于技术、地理环境、种植作物等因素推广度不高。因此,搭建一个成本低廉、适用性强、稳定性高的温室控制系统尤为重要。

本文从实际出发,介绍了一种采用PLC、温湿度探头、气体检测等传感器设计而成的分布式智能温室控制系统。该系统功能强大,效果显著,具有低成本、高效率的特点。

二、系统介绍

无论是国内还是国外,温室控制系统的组成都大同小异,即控制器+传感器+局域网技术。本文采用最普遍的设计方案,利用PLC控制器+传感器来实现温室的灵活控制。

本文选取的是矩形科技N80系列的 M48DR PLC,该PLC可附带无线通讯拓展模块,无需搭建以太网即可实现远距离数据传输,相较于其它产品,使用上更方便快捷。

如图为系统结构的理论图

基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

三、方案设计

1. 硬件组成

M48DR型号PLC:属于矩形科技自主生产的N80系列产品,具有24输入/24输出,共计48个点位。标配通讯口RS232+RS485各一路(可扩展),标配4路高速脉冲输出,支持掉电保持功能,支持MODBUS/RUTZ主、从协议,及其它自由通讯协议,最多可扩展7个模块。

基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

RECT7.0触摸屏是矩形科技推出的7.0寸(16:9)大尺寸,高精度、高清晰度触摸屏。具有USB下载口,2个COM口,内存128M,24V电源供电。

基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

其它包括温湿度传感器、可控电动阀门、水泵、风机、卷帘门等若干产品。

2. 方案设计

本系统以M48DR型号PLC为主控制核心,以RECT7.0型号触摸屏为设备状态反馈面板,以水泵、风机等为控制对象,进行温室控制的。

温湿度传感器遍布温室各个角落,将实时监控得到的室内温度和湿度数据传送到PLC内,再将得到的数据根据已设好的既定程序通过PID算法进行整定,从而控制设备的启停、阀门的开关等。以此达到温室内部环境调节的目的。通过PLC云管家可以实现设备的云上线,不仅可以远程监控温室的内部环境参数,同时也能远程人为控制内部环境,达到精准控制。

系统结构图如图:


基于PLC的分布式智能温室控制系统设计


基于PLC的分布式智能温室控制系统设计

四、结语

本方案是现代科学技术与农业种植技术的结合,通过分布式传感器的布置结合PLC强大的计算处理能力实现了温室控制的目的。综合来看,本方案具有以下优点:

1、与国外研究的温室控制系统相比,成本低,系统整体显得更加简洁高效;

2、与其它设施农业系统相比,创造性地采用了云端技术,使得远程监控,远程操作更方便快捷;

3、与同类控制器等硬件设备相比,M48DR型号PLC可控点位更多,实现的功能也更加丰富。尤其是与PLC云管家相结合可以实现远程编程,极大地节约了时间成本,有效地避免了现场处理的局限性;

4、与同类云平台相比,PLC云管家界面更加简洁,功能更加丰富,使用也加方便;

5、从已实施的项目来看,系统整体运行稳定,客户满意度高;

如您有相关需求或感兴趣,可咨询矩形科技官网(http://www.plcstar.com/)或公众号进行了解。矩形科技提供24小时不间断服务。

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