姜智昊　何习佳

基于PLC技术的农业温室控制系统探究

姜智昊何习佳

（荆楚理工学院湖北荆门448000）

温室产业及相关技术就是当前时代下的产物，这种技术不仅能够满足行业发展过程中的实际需求，同时也顺应了时代的发展潮流，具有很强的适应性，加强相关技术的研究工作很有必要。文章结合我国农业发展的实际情况，基于PLC技术的农业温室控制系统进行了分析和探究。

PLC技术；农业温室控制系统；探究

农业温室产业技术在国外的发展周期比较长，因此在发展的过程中积累了大量的经验和教训，这些经验和教训为行业的发展注入了持续的发展动力，也为相关技术的完善和优化创造了便利条件。温室产业同传统的农业产业相比有很多优越之处，不仅是在技术层面上，在管理层面上也是如此。作为一种新型的农业生产技术，加强温室控制系统的研究工作很有必要，再加上我国的农业温室控制系统在运用的过程中还存在很多不足之处，推进相关分析工作尤为重要。

1 基于PLC温室控制系统的概述

顾名思义，该种控制系统大部分都在封闭的空间条件下实现植物的栽培工作，相关控制系统能根据不同植物的生长需求，为其提供适宜的外在环境条件，具有很高的适应性，防止因为季节的变化和较大的温差影响农作物的正常生长，不仅能在很大程度上提高农作物的生长质量，同时也能为我国农业行业的发展注入源源不断的动力，除此之外，该种控制系统还能在很大程度上促进行业的资源优化配置。

温室大棚是一个半封闭的空间，同时也是植物生长的空间，所以可以将其看作是一个相对封闭的空间，这就使得人为的改变工作成为了一种可能，通过相关控制系统，可以对环境中CO2的浓度、温度和湿度等因素进行合理控制，从而为植物的生长创造便利条件，即使是恶劣的天气环境，也有利于植物的生长，能够实现高效高质量地生产农作物，相关智能控制系统能够完成智能控制的工作，这也是农作物高效生产的重要物质基础，伴随相关技术的发展与完善，温室控制系统面临很多全新的发展机遇和挑战。

2 温室控制系统的硬件设计

PLC温室大棚控制系统一般是由硬件设计和软件设计两个方面组成，作为系统中的重要物质基础，硬件的设计工作一直是系统构建和发展过程中的重点，下面就针对系统中的硬件设计工作展开研究。

2.1 传感器的选择

在温室控制系统的工作过程中，首先就要进行传感器的选择，在温室大棚中主要有4 个环境变量需要进行把握，也就是二氧化碳浓度、温度、湿度和光照度。为了实现对这四个影响因素的有效把握，这里选择4 种传感器，对相关的信息和数据进行采集、整合和处理，最终传输给PLC控制系统：首先就是二氧化碳传感器，该类传感器主要是为了保障绿色植物的光合作用量，对农作物的二氧化碳浓度进行测量；其次就是光照度传感器，当前温室控制系统中采用的大量光照度传感器都是硅蓝光伏探测器，这种探测器的灵敏度比较高，同时测量范围也比较宽，能够满足检测工作的需要；第三就是温度传感器，热电阻温度变送器能够满足与其，是一种一体性比较强的温度变送器，这种变送器的灵敏度比较高，同时体积也比较小，能够满足温室检测温度的实际需要；最后就是土壤温度传感器，这种传感器能够满足传感和变送的需要，同时自身体积也比较小，可以满足随时移动的需求，满足了行业的实际发展需求。

2.2 电动机的选择

电动机的选择也是温室控制系统中的关键影响因素，因为大部分植物的生长都有一个适宜的光照度，无论是光照度较高还是光照度较低都不利于植物的生长，这就就需要发挥电动机的作用，拉上遮阳帘，减弱光照度，这是电动机的一大功能，除此之外，电动机还有加热空气的功能，在酷寒情况下，利用电动机能够对空气进行加热，将温室的温度控制在合理范围内，最后就是通风功能，对电动机进行合理利用，在温室内温度较高时，可以通过电动通风机将热量抽出，维持温室内的合理温度。

2.3 PLC控制器的选择

近年来随着温室控制系统的应用和发展，PLC产品的种类和型号愈发多样，具体功能也越来越丰富，相关控制器的可拓展性比较强，同时操作也比较简单，价格也比较低，启动手动开关、停止开关和温度传感器在其中的应用较为广泛，值得的是，不同的开关需要不同的输入接口，不同的传感器也需要输入接口。在进行PLC控制器的选择过程中，工作人员一定要充分发挥自身的主观能动性，综合考虑多种影响因素，保证PLC控制器选择的合理性。

3 温室控制系统的软件设计

除了最为基本的硬件设计工作之外，系统的软件设计也是管理工作中的关键，科学合理的软件设计工作能为后期工作的推进起到重要的导向作用，因此对系统软件设计进行完善和优化显得很有必要，主要可以分为以下几点。

3.1 温室控制系统PLC软件设计

在完成基本的启动工作之后，PLC卡进行扫描工作，温度传感器随后将相关的温度信号传送至PLC中，PLC对信号值进行处理和分析，并及时推进相关的比较工作，最后对结果进行输出，如果结果较高，就打开通风窗，如果结果等于理想值，就打开相应的供热设备。如果在运转的过程中，相关技术设备出现了故障，就会发出声光报警。空气湿度传感器将检测到的信号传送至PLC中，如果空气温度过高，就打开设备进行去湿，如果测量值等于设定值，就关闭窗子和风机，如果测量值比较低，就推进相关的喷雾工作。土壤湿度传感器将测量传送到PLC中，如果测量值较高，就关闭相关的电磁阀，如果出现了故障，就发出相关的声光警报；最后就是光照传感器，将测量值传送到PLC中进行比较，如果测量值过高，就拉上遮阳帘，如果测量值等于设定值，就关闭不光设备，如果测量值低于设定值，就打开补光设备进行补光。

3.2 温度控制

在整个系统运转的过程中，温度传感器将相关的测量参数传输给PLC，然后进行相关数据的对比，如果温度较低就打开供热系统，如果温度较高就打开通风帘。当温度控制达到合理值时进行相关设备的关闭或开启，从而完成温度控制工作，能为后期工作的推进奠定坚实的基础。

3.3 湿度控制

在整个系统运转时，湿度传感器会对周围环境的湿度进行检测，随后传感器将相关的测量数据传送到PLC中心，进行相关的比较工作，如果测量值比较大或者等于设定值，就关闭喷灌电磁阀，如果小于设定值，就打开喷灌电磁阀，湿度控制工作作为整个系统运转中的重点，需要引起行业工作人员的注意。

3.4 光照控制

在系统运转的过程中，光照传感器也会进行相关的处理工作，将光照强度的测量值参数传送给PLC，通过PLC将测量值和设定值进行对比，如果等于原先的设定值，就保持室内的光照强度；如果大于设定值，则关闭遮阳帘，如果小于原先的设定值，就及时打开相关的补光设备，最终将光照因素控制在合理范围内，为后期工作创造便利。

4 小结

从上述叙述中可以看出，PLC技术下的农业温室控制系统具有很大的发展潜力，对于我国的农业行业来说任重而道远，为了保障农业行业的长远健康发展，农业行业的工作者一定要充分发挥自身的主观能动性，推动技术研发和人才培养，从多个层面出发，为农业行业的发展注入全新的发展活力。农业行业的发展关乎广大人民的生活水平，让我们携起手来一起努力。

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姜智昊（1996- ），男，汉族，内蒙古通辽人，本科在读，研究方向：电气工程及其自动化；何习佳（1968- ），女，陕西蓝田人，副教授，研究方向：电气工程及其自动化。

S625

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2095-1205(2019)09-62-02

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.09.34