本实用新型涉及物联网温室大棚只能控制系统与硬件设备技术领域,具体是一种果蔬日光温室综合控制装置。
背景技术:
为提升西北地区土地利用率,进一步为农民增收致富,国家引导扶持广泛建造现代设施农业日光温室,主要类型是土墙立柱式日光温室。这种简易温室虽修建成本较低,只要投入少量建材就能在数天内建造完成。但是该类温室自动化程度低,常规操作都需要手工控制,费时费力。当遇到突发自然灾害的时候,没有办法通过自动控制或远程及时启动灾害预防设施。除此之外,人工控制粗放不精确,果蔬作物病害多发、产量低下,经济效益差。同时现有的温室大棚还有一个致命缺陷,即浇灌温度损失,在冬季水泵供给给温室的 浇灌用水温度过低,在浇灌时会降低问室内温度,这会造成平凡的温度波动,在特殊情况下还会造成对温度敏感的作物花期延迟等问题。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是提供 ,已解决现有温室大棚自动化成都差,冬季浇灌会造成温度剧烈波动的问题。
本实用新型解决技术问题的技术方案为:一种果蔬日光温室综合控制装置,包括逻辑控制单元、传感器、外部设备;逻辑控制单元为PLC器件,传感器用于采集外部信息其信号输出端与逻辑控制单元相连,逻辑控制单元与外部设备控制端相连,外部设备的工作状态以传感器采集的数据为基础,传感器包含温湿度传感器、土壤水分传感器,温湿度传感器、土壤水分传感器的信号输出端分别与逻辑控制单元相连,外部设备包含电磁阀、水泵、电热器,电磁阀、水泵、电热器的控制端分别与逻辑控制单元相连,逻辑控制单元上设有信息交互设备。
电热器分为环境温度电热器以及水管管路加热器,环境温度电热器用于控制调整问室内空气温度,水管管路加热器用于加热浇灌用水。
电磁阀、水泵、电热器与逻辑控制单元之间设有继电器。
温湿度传感器与逻辑控制单元之间设有变送器。
传感器包含位置传感器,位置传感器的信号输出端与逻辑控制单元相连;外部设备包含卷帘电动机、卷膜电动机,卷帘电动机、卷膜电动机的控制端与逻辑控制单元。
卷帘电动机、卷膜电动机逻辑控制单元之间设有交流接触器,交流接触器的信号输入端连接有行程开关。
逻辑控制单元连接有电动机综合保护器。
逻辑控制单元连接有外置开关,外置开关包括模式开关、急停开关,模式开关用于调整逻辑控制单元的工作模式,急停开关用于在紧急状态下关闭系统。
逻辑控制单元连接有网络通信模块、I/O交互接口。
独立的逻辑控制单元通过网络传输模块与总控单元相连接,总控单元连接有网络通信模块、数据上载模块,I/O交互接口;数据上载模块用于将独立的逻辑控制单元的数据汇总至云端数据库。
本实用新型的有益效果在于:温湿度传感器、土壤水分传感器可以时刻监测温室内的温度和湿度,根据监测动态,操作人员或系统可以通过控制电磁阀、水泵、电热器调整大棚内的湿度与温度,从而保证作物的快速生长。
环境温度电热器用于调整大棚内的温度,水管管路加热器用于控制灌溉用水水温,防止冬季灌溉用水过冷造成的棚内温度波动。
位置传感器用于辅助卷帘电动机、卷膜电动机,当卷帘电动机拖动卷帘或卷膜电动机拖动棚膜时,在到极限行程前就会触发位置传感器,进而防止卷帘电动机、卷膜电动机转动过度。
模式开关用于调整逻辑控制单元的工作模式,急停开关用于在紧急状态下关闭系统。
综合而言该综合控制装置安装方便、功能实用,有效利用了现有的土墙立柱型日光温室结构,并将各类检测设备分类分组,针对每个温室的设备集合在分控制系统之下,针对全局大环境监控设备集合在总控制系统之下,通过总控制系统与分控制系统的物联网,实现了大环境全局下的集体控制,同时分控制系统可以针对自己的小环境自行控制。总分控制方式结合有效提高了现有土墙立柱型日光温室的智能自动化控制程度,且节约了资源。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型电路结构示意图。
图3为本实用新型图2中A标记局部放大图。
图4为本实用新型图2中B标记局部放大图。。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例。
一种果蔬日光温室综合控制装置,包括逻辑控制单元、传感器、外部设备;逻辑控制单元为PLC器件,传感器用于采集外部信息其信号输出端与逻辑控制单元相连,逻辑控制单元与外部设备控制端相连,外部设备的工作状态以传感器采集的数据为基础,传感器包含温湿度传感器、土壤水分传感器,温湿度传感器、土壤水分传感器的信号输出端分别与逻辑控制单元相连,外部设备包含电磁阀、水泵、电热器,电磁阀、水泵、电热器的控制端分别与逻辑控制单元相连,逻辑控制单元上设有信息交互设备。电热器分为环境温度电热器以及水管管路加热器,环境温度电热器用于控制调整问室内空气温度,水管管路加热器用于加热浇灌用水。电磁阀、水泵、电热器与逻辑控制单元之间设有继电器。
温湿度传感器与逻辑控制单元之间设有变送器。传感器包含位置传感器,位置传感器的信号输出端与逻辑控制单元相连;外部设备包含卷帘电动机、卷膜电动机,卷帘电动机、卷膜电动机的控制端与逻辑控制单元。卷帘电动机、卷膜电动机逻辑控制单元之间设有交流接触器,交流接触器的信号输入端连接有行程开关。逻辑控制单元连接有电动机综合保护器。逻辑控制单元连接有外置开关,外置开关包括模式开关、急停开关,模式开关用于调整逻辑控制单元的工作模式,急停开关用于在紧急状态下关闭系统。逻辑控制单元连接有网络通信模块、I/O交互接口。独立的逻辑控制单元通过网络传输模块与总控单元相连接,总控单元连接有网络通信模块、数据上载模块,I/O交互接口;数据上载模块用于将独立的逻辑控制单元的数据汇总至云端数据库。
其中
位置传传感器:具体选用德力西LJA12M-5N1/NPN型常开电感式接近开关M12 24V直流三线,对金属物体敏感,检测行程4MM,用于探测卷帘机是否到达上限位或下限位;可以防止卷帘机到达下限位时继续运行导致卷帘棉被倒卷;也可以防止卷帘机到达上限位时继续运行导致卷帘棉被从温室顶部跌落造成重大损失。
温度传感器、湿度传感器:为电子式热敏及湿敏半导体,具体选用建大仁科品牌的RS-WS-I20-2-6温湿度传感器,温度传感器与湿度传感器一体,用于探测温室内空气温湿度。
土壤传感器:为高精度电阻电桥式传感器,具体是24V直流供电0-2V输出型电阻电桥式土壤水分传感器。用于探测土壤中水分含量。
卷帘升降限位开关:为机械式限位开关,具体是德力西LXJM1-810行程限位开关。用于防止上下位置传感器6损坏后智能控制器无法接收卷帘机位置信号时,卷帘机继续超限运行导致的损失。
电动机综合保护器:具体是德力西JD-5B 1-80A电动机综合保护器,用于电动机过载、缺相时发出报警故障信号,以避免电动机损坏。
通信天线:2.4GHz室内外通用天线。WIFI、ZIGBEE专用。
交流接触器:是德力西CJX2-1210交流接触器,用于接收智能控制器输出信号产生吸合动作。控制一次回路各中负载卷帘机电动机、水泵电动机、风机、电磁阀、补光灯等电源通断。
卷帘机电动机:为380V三相2.1KW异步交流电动机,用于卷动保温棉被。
卷膜机电动机:为24V直流60W电动机,用于卷动上下风口棚膜。
环境温度电热器:ZIGBEE物联网模块:DTK DRF2617C型模块,接口RS485,传输距离1.6公里。
水管管路加热器:为加热电阻丝。