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

來源:阿爾泰科技   2010年02月03日 14:34  

農(nóng)業(yè)大棚自動化監(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,需要對大棚內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳濃度進行實時監(jiān)測和控制。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,以適應種植不同作物的需要。本系統(tǒng)采用DAM-3000遠程數(shù)據(jù)采集模塊配合上位工控機完成了整個監(jiān)測系統(tǒng)的設計,目前此套系統(tǒng)在現(xiàn)場運行良好,功能穩(wěn)定,獲得了客戶的好評。

  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)控主機采用研祥公司目前在業(yè)界廣泛應用的標準IPC-810工業(yè)計算機,這種計算機是專門為工業(yè)現(xiàn)場設計的,具有比較強的抗*力,并且插卡式的主板設計,特別適用于現(xiàn)場安裝和后期的維護。

    現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集設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計的緊湊型、智能化的計算機接口單元,特別適用于采用及控制點分散、與主機距離較遠的數(shù)據(jù)采集與控制場合。

    監(jiān)控系統(tǒng)設計:

    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、位置也需要相應的改變。這要求控制系統(tǒng)必須要有很強的伸縮性,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)品的附加值相對較低,因此系統(tǒng)的造價應相對低廉

    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;控制邏輯由一臺研祥IPC810上位機完成,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,傳感器到計算機接口的智能設備。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,轉化為數(shù)字量進入系統(tǒng);DAM-3027D是8入8出的數(shù)字量模塊,用于接收控制開關信號、故障報警和控制執(zhí)行機構動作。

    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)絡連接,系統(tǒng)內(nèi)可以有255個模塊,模塊間的距離zui大可以達到1200米,通訊線路只要廉價的雙絞線就可以了;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,即使長距離供電帶來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)大棚對自動化系統(tǒng)的需求。

   整個控制系統(tǒng)的架構圖如圖1所示:

   整個系統(tǒng)用了3個DAM-3058F數(shù)據(jù)采集模塊,分別用來采集三個農(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DAM-3027D分別用來控制三個農(nóng)業(yè)大棚的電動閥門以及采集按鈕開關的狀態(tài)。詳細硬件清單如表1:

  

 

序號

 

名稱

 

型號

 

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)議轉化模塊

 

DAM-3210

 

1

 

4

 

工控機

 

IPC810A

 

1

 

5

 

組態(tài)軟件

 

阿爾泰-力控版

 

64點

 

6

 

溫度傳感器

 

 

 

8

 

7

 

濕度傳感器

 

 

 

8

 

8

 

二氧化碳傳感器

 

 

 

8

 

9

 

按鈕開關

 

 

 

若干

 

10

 

電動閥門

 

 

 

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)軟件來實現(xiàn),可以可靠、簡單、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)軟件豐富的圖形庫可以很方便的設計出美觀的上位機監(jiān)控畫面。圖2 為軟件的組態(tài)畫面。

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