植物生长讲究适时、适地,也就是对生长环境温度、湿度,光照强度以及土壤或水肥条件的需求比较严格,只有给予了植物合适的生长环境,才会有理想的收获。SMART PLC结合自身功能强大,性价比高的优点,在集装箱温室控制上有着较大的优势。
温室控制系统的结构比较简单,主要控制各个区域的灯光、CO2浓度、水平风机、垂直风机、水循环泵、空调系统、恒湿机组、补水泵、冷水机组以及水肥控制。
温室控制系统控制点位主要为输出点,没有模拟量等,一般采取的配置方案如下为:S7-200 SMART+SMART LINE。
硬件及软件需求
1. 硬件要求
SIMATIC S7-200 SMART V2.7产品家族
2. 软件要求
STEP 7-Micro/WIN SMART V2.7
SIMATIC WinCC Flexible Smart V4 SP1
控制工艺介绍
温室控制系统工艺有很多,本文主要讲述的是集装箱温室控制系统,其主要控制工艺如下:
灯光控制工艺:
16路输出点控制16个区域的灯光,每路灯光可单独开启关闭,每个区域灯光开闭有三个阶段参数,每个阶段天数、开闭时间可设,灯光的开闭根据该区域植物的日龄来决定。例:如果日龄处于第二阶段,则按照第二阶段的开闭时间来执行。日龄随着日期的增长而自动增加。
CO2浓度控制:
通过控制CO2储气罐的电磁阀来控制CO2的释放。只有在整个集装箱温室有灯光开启时才自动调节CO2浓度,CO2浓度可设,上下限可在界面设置。
通风控制:
温室通风分为环流通风和垂直通风,垂直通风和环流通风使温室内CO2,湿度等更加均匀,通过控制风机的启停来让室内空气流通。环流通风和垂直通风都可设定10个策略,每个策略都可以定义开始时间和结束时间,并且启动时间和间隔时间可设,通过多个时间段策略的设置,农户可更灵活的设置跟环境相关的参数,使植物更好的生长。
水循环控制:
水循环主要是让水槽内的营养液到达每个区域的种植托盘,并且让旧的营养液回流到水槽内。水循环通过控制泵的启停来控制。水循环泵控制逻辑可设定10个策略,每个策略都可以定义开始时间和结束时间,并且启动时间和间隔时间可设。
温度控制:
温度控制主要把用户需求温度通过通讯传输给空调系统,空调系统自动控制温度。用户可以设置灯光开启时理想温度和灯全关闭时理想温度。
水肥控制:
水肥主要通过控制水肥步进电机泵来实现,并且自身配备脉冲发生器。水肥控制主要分为2路,一路控制EC,另一路控制PH。EC值是用来测量溶液中可溶性盐浓度的,PH值直接影响影响营养液中养分存在的状态,转化和有效性。自动程序主要根据营养池中的EC值和PH值来启停步进电机泵即可。并且水肥控制可设定10个策略,每个策略都可以定义开始时间和结束时间,并且启动时间和间隔时间可设。
湿度控制:
湿度主要通过将设定值通过Modbus-RTU传送给恒湿机组来进行自动控制。
本文摘自:西门子