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農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)-(ART-阿爾泰科技)

來(lái)源:阿爾泰科技   2010年02月03日 14:34  

農(nóng)業(yè)大棚自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)-(ART-阿爾泰科技)

背景介紹:  

  某生物資源公司計(jì)劃在農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)種植百合花。為了保證百合花的存活率以及加快百合花的生長(zhǎng),需要對(duì)大棚內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經(jīng)常改變,以適應(yīng)種植不同作物的需要。本系統(tǒng)采用DAM-3000遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊配合上位工控機(jī)完成了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),目前此套系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行良好,功能穩(wěn)定,獲得了客戶的好評(píng)。

  系統(tǒng)配置:  

  農(nóng)業(yè)大棚的監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置如下:

    上位監(jiān)控主機(jī)采用研祥公司目前在業(yè)界廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)IPC-810工業(yè)計(jì)算機(jī),這種計(jì)算機(jī)是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的,具有比較強(qiáng)的抗*力,并且插卡式的主板設(shè)計(jì),特別適用于現(xiàn)場(chǎng)安裝和后期的維護(hù)。

    現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備選擇阿爾泰科技公司的DAM-3000(RS-485總線)和DAM-E3000(以太網(wǎng)總線)分布式遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊。DAM-3000/ DAM-E3000系列模塊是阿爾泰科技公司推出的一種多功能、高性能的智能化遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊,是專為惡劣環(huán)境下可靠工作而專門設(shè)計(jì)的緊湊型、智能化的計(jì)算機(jī)接口單元,特別適用于采用及控制點(diǎn)分散、與主機(jī)距離較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)采集與控制場(chǎng)合。

    監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì):

    因大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經(jīng)常改變,安裝于大棚內(nèi)的各種傳感器(溫度、濕度、二氧化碳濃度)需要改變安裝數(shù)量、位置;控溫、控濕、控二氧化碳的執(zhí)行器件的安裝數(shù)量、位置也需要相應(yīng)的改變。這要求控制系統(tǒng)必須要有很強(qiáng)的伸縮性,包括輸入輸出通道的數(shù)量;模塊的安裝的位置,模塊間的距離;控制程序的編制都可以很靈活、快速、低成本地改變。另外,農(nóng)產(chǎn)品的附加值相對(duì)較低,因此系統(tǒng)的造價(jià)應(yīng)相對(duì)低廉

    根據(jù)以上的要求,我們使用了如下的配置方案:采集和控制的模塊使用阿爾泰科技公司的DAM-3058F和DAM-3027D;控制邏輯由一臺(tái)研祥IPC810上位機(jī)完成,使用阿爾泰-力控版上位組態(tài)軟件編制控制程序。

    阿爾泰科技公司DAM-3000系列模塊是一種內(nèi)置式微控制器,傳感器到計(jì)算機(jī)接口的智能設(shè)備。DAM-3000擁有多種規(guī)格的模塊,以滿足不同系統(tǒng)的需求。在本方案中使用的DAM-3000是8通道的模擬量輸入模塊,用于接收溫度、濕度、二氧化碳濃度傳感器的信號(hào),轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)入系統(tǒng);DAM-3027D是8入8出的數(shù)字量模塊,用于接收控制開(kāi)關(guān)信號(hào)、故障報(bào)警和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

    DAM-3000模塊的配置、安裝具有非常高的靈活性。模塊間采用485通訊網(wǎng)絡(luò)連接,系統(tǒng)內(nèi)可以有255個(gè)模塊,模塊間的距離zui大可以達(dá)到1200米,通訊線路只要廉價(jià)的雙絞線就可以了;模塊體積小巧,提供多種安裝方式,可以螺釘、導(dǎo)軌安裝,也可以層疊安裝;模塊的供電采用10-30VDC的寬范圍供電,即使長(zhǎng)距離供電帶來(lái)的電壓變化也可克服,可以統(tǒng)一由總24V電源供電,不需要安裝現(xiàn)場(chǎng)提供電源。DAM-3000模塊的這些特性可以很好地滿足農(nóng)業(yè)大棚對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的需求。

   整個(gè)控制系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1所示:

   整個(gè)系統(tǒng)用了3個(gè)DAM-3058F數(shù)據(jù)采集模塊,分別用來(lái)采集三個(gè)農(nóng)業(yè)大棚的溫度、濕度和二氧化碳的濃度的數(shù)據(jù), 3個(gè)DAM-3027D分別用來(lái)控制三個(gè)農(nóng)業(yè)大棚的電動(dòng)閥門以及采集按鈕開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。詳細(xì)硬件清單如表1:

  

 

序號(hào)

 

名稱

 

型號(hào)

 

數(shù)量

 

1

 

模擬量輸入

 

DAM-3058F

 

3

 

2

數(shù)字量輸入/輸出

 

DAM-3027D

 

3

 

3

 

協(xié)議轉(zhuǎn)化模塊

 

DAM-3210

 

1

 

4

 

工控機(jī)

 

IPC810A

 

1

 

5

 

組態(tài)軟件

 

阿爾泰-力控版

 

64點(diǎn)

 

6

 

溫度傳感器

 

 

 

8

 

7

 

濕度傳感器

 

 

 

8

 

8

 

二氧化碳傳感器

 

 

 

8

 

9

 

按鈕開(kāi)關(guān)

 

 

 

若干

 

10

 

電動(dòng)閥門

 

 

 

若干

表1:系統(tǒng)配置

  系統(tǒng)控制程序由阿爾泰-力控組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),可以可靠、簡(jiǎn)單、快捷地完成控制程序的編制、修改,滿足系統(tǒng)的要求,組態(tài)軟件豐富的圖形庫(kù)可以很方便的設(shè)計(jì)出美觀的上位機(jī)監(jiān)控畫面。圖2 為軟件的組態(tài)畫面。

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