温室大棚的智能环境控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种温室大棚的智能环境控制系统，包括主控制器、检测装置、执行机构，所述检测装置连接于主控制器的输入端，包括设置于温室大棚外的外部照度传感器，设置于温室大棚内的内部照度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器；所述执行机构连接于主控制器的输出端，包括遮阳装置、补光灯、制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置，其中制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置通过PID调节器连接于主控制器的输出端。本实用新型采用PID比例积分微分的方式调节温度、湿度，以提高实时值达到期望值的速度，并且降低系统波动，进一步降低自然环境对温室大棚内部环境的影响，为作物生长提供更加稳定的生长环境。
【专利说明】温室大棚的智能环境控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业生产自动化领域，具体涉及一种温室大棚的智能环境控制系统。
【背景技术】
[0002]采用温室大棚培育植物的技术已经存在很多年，对于降低自然环境对农业生产的影响起到重大的意义，改变了传统农业靠天吃饭的残酷现实。早期的温室大棚内的灌溉、施月巴、调温、遮阳工作主要依靠人力，劳动强度大，而且受温室大棚的结构限制，大型机械无法进入，劳动效率低，随着经济的发展和科技的进步，现在已经有采用传感器检测温度、湿度、光照、二氧化碳浓度、氧气浓度等各种环境因素，以控制器读取传感器检测到的信号，从而控制相应的机电设备调节环境因素的温室大棚，这种对环境因素采用单闭环方式控制的温室大棚，其环境因素在期望值上下波动幅度大、时间长，而自然环境的温度、光照、湿度等因素在持续变化，导致温室大棚内难以维持相对稳定的植物生长环境。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种温室大棚的智能环境控制系统，可以解决现有的温室大棚采用单闭环方式控制环境因素，导致温室大棚内难以维持相对稳定的植物生长环境的问题。
[0004]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0005]温室大棚的智能环境控制系统，包括主控制器、检测装置、执行机构，所述检测装置连接于主控制器的输入端，包括设置于温室大棚外的外部照度传感器，设置于温室大棚内的内部照度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器；所述执行机构连接于主控制器的输出端，包括遮阳装置、补光灯、制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置，其中制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
[0006]所述遮阳装置为卷在转轴上的遮阳布，所述转轴与电机传动，所述电机的控制器连接于主控制器的输出端。
[0007]所述补光灯为多盏并联，每一条并联支路分别设有继电器，所述继电器分别连接于主控制器的输出端。
[0008]所述制冷装置为风机，制热装置为电加热器，所述风机和电加热器的控制器分别通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
[0009]所述灌溉装置为滴灌管道，所述滴灌管道上设有调节阀，所述调节阀的控制器通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
[0010]所述洒水装置为设有花洒的水管，所述水管上连接有水栗，所述水栗通过管道连通水源，所述水栗的控制器通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
[0011 ] 所述主控制器为PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器与上位机通信，根据所种植的不同作物下载对应的控制参数，以获得更合适生长环境。
[0012]本实用新型与现有技术相比的优点在于:
[0013]通过PID调节器采用PID比例积分微分的方式调节温度、湿度，以提高温度、湿度实时值达到期望值的速度，并且降低系统波动，进一步降低自然环境对温室大棚内部环境的影响，为作物生长提供更加稳定的生长环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示的温室大棚的智能环境控制系统，包括PLC可编程控制器、检测装置、执行机构，所述检测装置连接于PLC可编程控制器的输入端，包括设置于温室大棚外的外部照度传感器，设置于温室大棚内的内部照度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器；所述执行机构连接于PLC可编程控制器的输出端，包括遮阳装置、补光灯、制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置。
[0016]其中，所述遮阳装置为卷在转轴上的遮阳布，所述转轴与电机传动，所述电机的控制器连接于PLC可编程控制器的输出端；所述补光灯为多盏并联，每一条并联支路分别设有继电器，所述继电器分别连接于PLC可编程控制器的输出端。当外部照度传感器检测数据低于设定的下限时，PLC可编程控制器启动补光灯，由内部照度传感器反馈的信息控制补光灯启动的数量，以营造适合植物生长的光照条件；当外部照度传感器检测数据超出设定的上限时，PLC可编程控制器启动补光灯的同时控制电机启动，展开遮阳布。
[0017]所述制冷装置为风机，制热装置为电加热器，所述风机和电加热器的控制器分别通过PID调节器连接于PLC可编程控制器的输出端；当空气温度传感器检测到温室大棚内的温度超出设定上限或下限时，PLC可编程控制器通过启动风机或电加热器来实现对温室大棚内的降温或升温处理，以控制温室大棚内的温度处于适合植物生长的范围。
[0018]所述灌溉装置为滴灌管道，所述滴灌管道上设有调节阀，所述调节阀的控制器通过PID调节器连接于PLC可编程控制器的输出端；当土壤湿度传感器检测到土壤内的含水率低时，PLC可编程控制器控制调节阀开度，通过滴灌管道为植物进行灌溉，合理调节含水率。
[0019]所述洒水装置为设有花洒的水管，所述水管上连接有水栗，所述水栗通过管道连通水源，所述水栗的控制器通过PID调节器连接于PLC可编程控制器的输出端；当空气湿度传感器检测到温室大棚内的空气湿度太低时，PLC可编程控制器控制水栗转速，调节花洒喷水量，保持温室大棚内的空气湿度。
[0020]所述PLC可编程控制器与上位机通信，根据所种植的不同作物下载对应的控制参数，以获得更适合所种植作物的生长环境。
【权利要求】
1.温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:包括主控制器、检测装置、执行机构，所述检测装置连接于主控制器的输入端，包括设置于温室大棚外的外部照度传感器，设置于温室大棚内的内部照度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器；所述执行机构连接于主控制器的输出端，包括遮阳装置、补光灯、制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置，其中制冷装置、制热装置、灌溉装置、洒水装置通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
2.如权利要求1所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述遮阳装置为卷在转轴上的遮阳布，所述转轴与电机传动，所述电机的控制器连接于主控制器的输出端。
3.如权利要求1所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述补光灯为多盏并联，每一条并联支路分别设有继电器，所述继电器分别连接于主控制器的输出端。
4.如权利要求1所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述制冷装置为风机，制热装置为电加热器，所述风机和电加热器的控制器分别通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
5.如权利要求1所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述灌溉装置为滴灌管道，所述滴灌管道上设有调节阀，所述调节阀的控制器通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
6.如权利要求1所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述洒水装置为设有花洒的水管，所述水管上连接有水栗，所述水栗通过管道连通水源，所述水栗的控制器通过PID调节器连接于主控制器的输出端。
7.如权利要求f6任一项所述的温室大棚的智能环境控制系统，其特征在于:所述主控制器为PLC可编程控制器。
【文档编号】G05B19/418GK203606672SQ201320675897
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】李冲 申请人:淮安生物工程高等职业学校