草莓种植温室自动化监控系统的设计与实现

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:yeshenshi1
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随着科技快速发展以及传统农业种植设施化全面推进,我国农业种植产业科学技术进入了一个全新发展阶段,传统农业种植从最初的劳动密集型产业,逐渐转变为技术集约型产业,建设高水平的现代农业和提高农业产业在国际市场的竞争力,也是今后很长时间里农业产业推广重要任务。本文主要论述草莓种植温室环境控制的原理,系统的分析草莓在生长过程中温室环境的温度、湿度、光照、和二氧化碳浓度的影响,并以此基础深入分析和研究草莓种植温室运行过程中出现的问题,并以此为依据,提出温室自动化监控系统的总体设计与实施方案。在本方案中将采用工业领域早已推广并且技术成熟可编程控制器(PLC)以及具有数据采集存储功能的组态软件WinCC和现场实时数据通讯总线技术ProfiNet来实现的。本文主要以现代农业种植产业基地中的草莓种植温室环境自动化控制作为主要的研究对象,在对其进行深入和系统的技术分析,发现该系统环境参数控制具有非线性、大滞后性、多控制变量以及强耦合性的特点,很难通过传统的数学建模来对其实现精确控制,因此本控制系统将主要采用模糊控制算法来实现,并通过软件编程等技术手段加以实施。本系统将通过基于ProfiNet的现场数据通信总线技术,实现现场设备和远程控制器之间的数据交换,并利用组态软件WinCC,来实现对现场设备的远程状态显示、参数设定、环境数据趋势曲线显示、用户管理以及系统手动操作等多项功能。草莓种植温室环境自动化监控系统通过一段较长时间的调试运行:充分体现其工作稳定、反应迅速、可扩展性强等特点,同时对于其他农业种植作物的培育也有较高的适用性,为现代农业种植产业基地的多种农作物栽培提供了完善理论和实践基础。
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