基于現(xiàn)場(chǎng)總線的溫室分布式自動(dòng)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、設(shè)施溫室是一種配備有溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的資源集約型高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，它在調(diào)控溫室內(nèi)小氣候環(huán)境以適應(yīng)作物生長(zhǎng)發(fā)育要求的同時(shí)，不僅實(shí)現(xiàn)了作物的反季節(jié)生產(chǎn)，還提高了作物的質(zhì)量以及作物生產(chǎn)的效率。近年來(lái)隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)以及生物技術(shù)等高新技術(shù)和手段的飛速發(fā)展，帶來(lái)了溫室環(huán)境控制方面的一場(chǎng)革命。溫室環(huán)境控制系統(tǒng)正在不斷吸收相關(guān)領(lǐng)域新的理論和方法，結(jié)合溫室作物種植的特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，逐步完善。 近年來(lái)，一些農(nóng)林科

2、研單位相繼引進(jìn)設(shè)施溫室，以進(jìn)行育苗栽培或科學(xué)實(shí)驗(yàn)。本論文課題依托于黑龍江省森林植物園四棟日光溫室的建造與自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。針對(duì)當(dāng)前溫室環(huán)境控制相關(guān)技術(shù)遇到的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的現(xiàn)狀，作者旨在達(dá)到溫室控制系統(tǒng)的低成本經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性要求，以期推進(jìn)溫室的產(chǎn)業(yè)化、智能化步伐。 本論文首先介紹了國(guó)內(nèi)外溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的研究發(fā)展?fàn)顩r，總結(jié)了溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，分析了現(xiàn)有溫室環(huán)境控制系統(tǒng)存在的不足。溫室環(huán)境控制的目的是把各被控變量

3、(溫室環(huán)境因子)，如光照、溫度、濕度、CO2濃度等，維持在作物生長(zhǎng)發(fā)育要求的范圍內(nèi)，所以本論文還分析了各環(huán)境因子對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響以及各環(huán)境因子之間的相互耦合關(guān)系。其次根據(jù)工控領(lǐng)域發(fā)展迅速的現(xiàn)場(chǎng)總線模型提出了AFCS(AgriculturalFieldBusControlSystem)參考模型，并由此得出分布式溫室控制系統(tǒng)的物理模型，然后在上下位機(jī)結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上對(duì)溫室控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。一個(gè)完整的溫室控制系統(tǒng)除了包括溫室環(huán)境控