基于PLC的溫室植物生長環(huán)境要素調(diào)控系統(tǒng)研制.pdf

1、溫室植物生長狀態(tài)的好壞與溫室內(nèi)各項環(huán)境因子密切相關(guān)，保證植物生長在適宜的溫度、濕度、光照、CO2濃度、水分、養(yǎng)分條件下，能夠使植物長勢良好，產(chǎn)量增加，因此，對溫室內(nèi)影響植物生長的關(guān)鍵環(huán)境要素進(jìn)行調(diào)控是十分必要的。相對目前大型溫室智能調(diào)控系統(tǒng)體積大，價格昂貴，安裝復(fù)雜等特點，本文針對現(xiàn)代化小型智能溫室，設(shè)計了一種基于PLC的溫室植物生長關(guān)鍵環(huán)境要素調(diào)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測室內(nèi)各項環(huán)境因子，并根據(jù)相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)變化情況自動控制相應(yīng)設(shè)備，實現(xiàn)溫

2、室植物生長關(guān)鍵環(huán)境要素的調(diào)控。該系統(tǒng)具有安裝容易、成本低廉、穩(wěn)定性好、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點。
　　系統(tǒng)主要應(yīng)用可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行下位機(jī)軟件的開發(fā)，并結(jié)合觸摸屏人機(jī)交互界面(HMI)實現(xiàn)整個系統(tǒng)控制模式的設(shè)定，系統(tǒng)集采集、顯示、存儲、控制于一體，并研制了LED補(bǔ)光模塊、噴霧灌溉-降溫一體化模塊、風(fēng)送式CO2補(bǔ)施模塊，通過PLC控制器對溫室內(nèi)部的光照、溫濕度、水分和養(yǎng)分、CO2濃度等進(jìn)行調(diào)控。
　　PLC控制器的作用是根據(jù)

3、所檢測到的各傳感器的實時值來控制各調(diào)控模塊的工作;LED補(bǔ)光模塊的作用是在自然光照強(qiáng)度不足的白天或夜間對植物進(jìn)行補(bǔ)光，保證植物生長的光照需求;噴霧灌溉-降溫模塊一方面可以對植物進(jìn)行灌溉，保證植物生長的水分和養(yǎng)分需求，另一方面可以在夏季室內(nèi)溫度較高時進(jìn)行噴霧降溫，保證植物生長的溫濕度需求;CO2補(bǔ)施模塊的作用是在溫室內(nèi)CO2濃度較低時補(bǔ)充CO2氣體，保證植物光合作用對CO2濃度的需求，
　　論文對3個模塊的調(diào)控性能分別進(jìn)行了試驗，試

4、驗內(nèi)容為:LED夜間延時補(bǔ)光對秋冬辣椒生長影響的試驗，噴霧降溫系統(tǒng)的降溫-增濕性能試驗，風(fēng)送式CO2補(bǔ)施系統(tǒng)的補(bǔ)償效果試驗。
　　LED延時補(bǔ)光試驗的試驗結(jié)果表明:對秋冬辣椒分別進(jìn)行紅藍(lán)比為6∶3、8∶1，時間為2h、4h、6h的夜間延時補(bǔ)光后，補(bǔ)光組辣椒的植株高度、莖粗、葉片數(shù)、開花結(jié)果總數(shù)、植株干重等對比不補(bǔ)光組均有不同程度增長，且以紅藍(lán)比6∶3，補(bǔ)光6h試驗組的辣椒長勢最好。
　　噴霧降溫-增濕試驗的試驗結(jié)果表明:噴霧

5、壓力越大，降溫/增濕效果越明顯。在保證溫室內(nèi)其他控制設(shè)備運行狀態(tài)相同的情況下，對試驗溫室進(jìn)行計時5min，噴霧壓力分別為120kPa、80kPa、50kPa的噴霧降溫操作后，溫室內(nèi)的降溫/增濕幅度分別為2.58℃/33.10％RH，1.52℃/18.65％RH，0.88℃/3.55％RH，單個噴頭的噴霧流量分別為292mL/min,246mL/min,190mL/min。
　　CO2補(bǔ)施試驗的試驗結(jié)果表明:使用本文提出的風(fēng)送式CO