张娜

摘要：温室大棚控制系统是城市系统的重要组成部分，它为城市生活提供了大量的蔬菜，现代化技术的发展为温室大棚提供了更加有力的保障，可以保证温室大棚的有效运转，即利用PLC、变频器及触屏技术，可以实现对大棚整体空间内部的温度、湿度等条件的有效调控，与此同时，设置相应的人机操作界面可以更加智能化的操控整个系统，提高工作效率。通过大量的实践研究表明，该技术可以最大程度的实现对温室大棚的科学控制。

关键词：PLC；变频器；触摸屏技术；温室大棚

前言：温室大棚是人造自然环境，是在现有自然空间的基础之上借助科学技术与人力规划与构建的小型生态圈，通过借助技术手段与操作手段可以动态性的调节温室内部的温度、湿度等参数，从而保证蔬菜、水果等可以不受时空限制的成长，保证其优质生产的目的，以此提高人们的生活水准与国家经济的发展。

一、硬件环境

该系统主要的采用PLC作为整个系统的下位控制机，并借助多种传感器完成整个大棚的微数据采集，包括温度传感器、湿度传感器等，通过参数调控设置节能型自动化降温排湿风扇，并配置水泵等控制设备，构建整个系统智能化控制模式。上位机一般采用奔腾计算机，变频器则一般选择使用D-720型号，人机操作系统使用WinCC Flexible人机系统，该系统的特点是易操作，方便、直观、高效，不需要操作者具备多高层次的文化结构，只需要操作者可以记住相应的按钮作用，因此适合我国农民使用，此外，该系统还具备相应的智能化设备系统，可以自主设备大棚内部的温度、湿度等参数值，如果相应的参数值没有达到指标或超出指标，系统就会自动调节，因此其具有扩展性，同时，系统会定期自动检修与维护，及时发现问题点[1]。

二、系统设计

1.PLC控制点分配

根据不同的大棚设计要求选用不同的PLC控制器，我国普遍大棚设计一般都采用FX2N-48MR控制器，它有24个输入点与输出点，系统通过通讯数据传输口与上位机直接连接在一起，通过上位机对控制器进行编程后可以直接运行，并且具有较强的扩展性，可以与其他功能配置器连接在一起。该系统通过采集大棚内的温度、湿度等参数值识别大棚整体环境。传感器采集的信号通过A/D转换电路将抽象信号转变为直观的数字信号，反映在上位机中，上位机对数据进行运算与逻辑处理后根据对应的数据信息给与PLC相连接的输出设备发出命令信号，如加热器、控湿器及水泵等设备，且可以根据外界的环境的相关因素变化作出相对调整，以此来实现对系统外界的湿度与温度的感应而适当调整内部参数值。如可以根据外部天气自动调控内外遮阳网的收放，最大程度的提高劳动工作效率[2]。

2.主控电路板

3.温控模版

三、软件设计

系统的软件设计包括结构图形设计与触摸屏设计模版，结构图设计主要用于程序的运营与检测，对获得参数数据进行及时的处理，并针对特殊情况做出应对处理。触摸屏程序是建立在结构设计图的基础之上开发出来的，通过命令传输完成系统的启动与停止，以及设备的操控。设备重启时应该首先进行初始化处理，初始化的开始应该首先对PLC软件进行修复，如果发现信号进入就应该采取及时监测的方式，对设备动作进行判断，找到数据传输点定位的数据点。

系统在运行过程中会出现各种异常信号，其直接反应了系统的运行状况，针对不同的异常信号给出应急处理是该系统的必要工作，对异常信号进行分层处理，标记处异常信号的轻度，针对较强的信号做出及时处理，针对信号强度相对较弱的则进行标记，以待后续处理。系统初始化完成之后，系统正常运行的情况下对各个设备进行监测，然后对不同的设备功能进行的微调与测试，接着对不同种系统功能的发挥进行测试指标监测，对不同的监测数据结果上传至上位机中，上位机对不同的数据处理结果进行编号传输到数据库中，形成数据处理库。温室设计的软件部分由上位机监控软件和下位机用户软件组成[3]。人机界面的设计采用WinCC Flexible软件实现，通过与PLC的通信，实现了远距离温室监控、温室实时数据与数据的显示，实时控制参数的在线修改，完成了温室内的实时监控。

结论：综上所述，大棚技术是现代人类生活对自然的改造与对自我生活模式创新的结果，大棚技术的发展预示着人类生活现代化的进步，运用PLC、变频器和触摸屏技术完善大棚系统设计是推动人类生活发展的必然选择。

参考文献：

[1]赵东波.基于PLC与触摸屏的变频恒压供水控制系统设计[J].浙江水利水电学院学报，2015，01：72-77.

[2]杨轶霞.基于PLC和变频器的中央空调节能控制系统设计[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2015，02：48-50.

[3]王占勇，刘振岗，王国军，秦瑞祥.基于PLC控制的飞机燃油流阻试验台的设计[J].机械设计与制造，2009，03：125-127.