基于PLC 的智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計探討

吳世海，鐘國榮，鮑義東，王 蓉

（貴州航天智慧農(nóng)業(yè)有限公司，貴陽 550022）

智能溫室控制系統(tǒng)是一種新型的控制系統(tǒng)，主要包含了一些傳感器技術(shù)和通信控制技術(shù)等。這個系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于我國的一些高價值的盆栽作物的培育，通過建立一個更適合作物生長的環(huán)境來培育作物。相比于傳統(tǒng)的一些溫室種植，這種智能溫室系統(tǒng)不僅可以對環(huán)境下的各種要素進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，還能對作物的生長數(shù)據(jù)進行記錄，通過儲存和分析采集到的一些信息數(shù)據(jù)，形成一個智能化的數(shù)據(jù)庫，使工作人員在種植這些作物的過程中，能夠通過這些數(shù)據(jù)信息的支持來調(diào)節(jié)種植技術(shù)[1]。

1 我國溫室產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

我國農(nóng)業(yè)在發(fā)展的過程中，逐步的改變了生產(chǎn)作業(yè)方式。目前我國的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)受各種因素的影響，開始轉(zhuǎn)向優(yōu)質(zhì)高效的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，不僅改變了傳統(tǒng)的作業(yè)形式，而且應(yīng)用了一些現(xiàn)代化的技術(shù)來進行作物的培育。在這個過程中，逐漸興起了一種溫室作物種植和培育的手段，通過建立一個恒溫的室內(nèi)環(huán)境來滿足作物的生長需求[2]。

我國曾經(jīng)建造過一些大型的玻璃溫室，應(yīng)用這種溫室來進行作物的種植和培育，而且在這個過程中吸收了國外的一些先進技術(shù)，對生產(chǎn)形式進行了創(chuàng)新。目前溫室種植已經(jīng)不僅限于糧食作物的種植，開始引進一些價值比較高的蔬菜和花卉來進行種植[3]。

但是在發(fā)展溫室的過程中，很多管理人員過于重視溫室建設(shè)，忽略了在這個過程中氣候的影響和栽培技術(shù)的重要性。在作物生產(chǎn)的過程中，因為冬季的能量消耗比較高，夏季難以對室內(nèi)環(huán)境進行降溫，影響了作物的生產(chǎn)效益。隨著我國現(xiàn)代溫室技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)建立了一個較為完善的現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)工程，對溫室建設(shè)進行引導(dǎo)。

在進行溫室建設(shè)的過程中，不僅對溫室的材料和結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，而且對溫室內(nèi)的整體環(huán)境進行了設(shè)計，通過建立一個控制系統(tǒng)來使室內(nèi)的環(huán)境更符合作物的生長需求。這種溫室設(shè)計在實踐的過程中已經(jīng)初步取得了一定的成效，但是在實踐的過程中也逐漸展現(xiàn)了一些問題。

當(dāng)前，我國溫室的管理和種植人才比較缺乏，在溫室內(nèi)進行種植的技術(shù)也比較落后，無法發(fā)揮溫室的功能和優(yōu)勢，而且在生產(chǎn)的過程中，能量的消耗也比較大，一些現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)企業(yè)無法獲得效益，使得溫室產(chǎn)業(yè)的綜合效益被降低。而且在進行溫室建設(shè)時，不同區(qū)域的氣候也會制約溫室的發(fā)展，使得溫室環(huán)境出現(xiàn)問題，在這個過程中，應(yīng)用的技術(shù)控制水平也比較低，無法滿足溫室系統(tǒng)的高效運行。

2 智能溫室控制系統(tǒng)設(shè)計

在對溫室產(chǎn)業(yè)進行引導(dǎo)的過程中，我國已經(jīng)引進了一些先進的技術(shù)和設(shè)備，對溫室的設(shè)計進行了改進。主要是應(yīng)用PLC 來設(shè)計智能溫室控制系統(tǒng)，從而對溫室的環(huán)境進行調(diào)節(jié)和控制，通過這種先進的技術(shù)來建立一個能夠滿足不同區(qū)域生態(tài)環(huán)境和氣候條件要求的控制系統(tǒng)，對溫室內(nèi)的環(huán)境進行更好的維持。在這個過程中，可以根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)的氣候條件和作物生長環(huán)境要求，來建立一個控制系統(tǒng)，通過這個控制系統(tǒng)的操控和調(diào)節(jié)，來溫室內(nèi)的環(huán)境進行管理，可以使室內(nèi)的環(huán)境更好的滿足作物的生長需求。在這個基礎(chǔ)上，系統(tǒng)還配置了一些輔助設(shè)施，通過這些輔助設(shè)施來營造一個更加和諧的室內(nèi)生態(tài)環(huán)境。

3 智能溫室控制系統(tǒng)的發(fā)展

隨著這種智能溫室控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展，這項系統(tǒng)將會向著智能化的方向發(fā)展，而且在不久的將來，可能會實現(xiàn)全自動化的控制效果。系統(tǒng)在控制的過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)的連接來對種植技術(shù)進行改進，通過引進一些先進的種植技術(shù)來對作物的種植進行管理。而且系統(tǒng)的控制技術(shù)正在向著分布式系統(tǒng)方向進行轉(zhuǎn)變，通過設(shè)置一些獨立的功能單元，有針對性的管理室內(nèi)的一些環(huán)境要素，通過綜合系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形成一個綜合環(huán)境，使得室內(nèi)環(huán)境能夠符合作物的生長需求，還可以通過一些節(jié)能設(shè)備的裝置，來對室內(nèi)的各種要素進行管理，不僅節(jié)能環(huán)保，還能使工作人員能夠更加輕松的進行作物的種植和培育。系統(tǒng)還可以根據(jù)室內(nèi)外的環(huán)境變化來對室內(nèi)環(huán)境進行控制，從而增加作物的產(chǎn)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，應(yīng)用PLC 設(shè)計的智能溫室控制系統(tǒng)，可以使溫室內(nèi)的環(huán)境更符合作物的生長需求，通過建立一個生態(tài)系統(tǒng)來進行作物的培育和種植。在這個過程中，應(yīng)用一些常規(guī)的控制方法難以滿足作物生長的具體需求，需要建立一個智能化的系統(tǒng)，來對溫室內(nèi)的各種參數(shù)和指標(biāo)進行調(diào)節(jié)和控制。在這個基礎(chǔ)上，還可以通過系統(tǒng)內(nèi)一些設(shè)備的設(shè)置，來形成一個功能更加健全的系統(tǒng)，并且通過系統(tǒng)的遠程操作和監(jiān)控，對溫室內(nèi)的各種作物進行管理。