本实用新型涉及温室大棚农作物的无线监测云存储与PLC的现代农业控制技术的领域,涉及到传感器技术、工业自动化控制技术、云平台技术、PLC控制技术、农业灌溉及控制技术、网络通讯技术等领域,更具体的说,涉及一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统。
背景技术:
传统的农业大棚的温度、湿度、光照度、CO2浓度是根据农民种植经验,以及人工调节影响农作物生长的参数,存在反应时间慢、浪费资源和产量地下等缺点。
智能农业是目前农业发展的新方向,它根据农作物的生长习性及时调整土壤状况和环境参数,较为典型的应用是大棚蔬菜水果的管理,以最少的投入获得最高的收益,改变了传统农业中必须依靠环境种植的弊端及粗放的生产经营管理模式。
云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及到通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟资源。
云服务系统是充分利用云计算的强大功能,实现大量农业数据的采集与存储。
随着通信、计算机、传感器、信息技术等技术的迅速发展,“云+ ”的概念已经渗透到了很多行业和领域,“云+农业”即构成了智能农业,它将采集的温度、光照度、湿度、植物生长状况等信息进行加工、传输和利用,为农业在各个时期的精准管理和预警提供信息支持,以最小的资源消耗获得最大的产出。
我国对于温室控制系统的研究起步较晚,对温室里的大棚蔬菜的温度、湿度和光照技术进行研究,其技术不成熟,一方面,客观环境制约了温度、湿度和光照技术的研究;另一方面,智能化推广技术受到严重的制约。
以往的现代农业大棚自动控制系统存在以下缺点:
(一)以往的现代农业大棚自动控制系统没有采用PLC控制器进行控制,其控制方式效果不佳、不易于实现温室大棚里农作物的智能化的控制;
(二)以往的现代农业大棚自动控制系统没有采用云平台,不能高效地实现温室大棚里的云的数据存储及分享;
(三)、以往的现代农业大棚自动控制系统,不能实现云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,不能节省了人力,不能提高了生产效率,降低了单位产品的生产成本,也不能够较为严格的控制温室指标,更不能够产生很好的经济效益和社会效益。
技术实现要素:
本实用新型是为了克服上述不足,给出了一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统。
本发明的技术方案如下:
一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统,包括云平台、人机对话装置、PLC控制器、传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置;所述的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、浓度实时监控;所述的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制。
进一步地,所述的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器、键盘。
进一步地,所述的触摸屏采用2.1寸的广州乐彩的触摸屏,通过4颗螺栓固定在人机对话装置的正中间位置。
进一步地,所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器。
进一步地,所述的SDRAM存储器,安装在存储器的正中间位置。
进一步地,所述的报警器包括报警指示灯、报警器、蜂鸣器、指示灯,所述的报警指示灯丛左至右依次安装红色报警指示灯、黄色报警指示灯、绿色报警指示灯,所述的指示灯采用4端LED的指示灯,安装在人机对话装置的前、后、左、右4个位置。
进一步地,所述的键盘设有云存储键、PLC控制键、启动键、停止键、运行键。
进一步地,所述的云存储键为大红色按键,用于设置云存储的信息。
进一步地,所述的PLC控制键包括PLC通讯功能键、数据采集处理键、灌溉喷洒键、调温控制键、采光指令键、二氧化碳处理键。
进一步地,所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、电路部分;接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的电路部分包括接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的接口电路包括接口电路1、接口电路2、接口电路3;所述的调理电路包括调理电路1、调理电路2、调理电路3;所述的接口电路1的左端与温度传感器相连接,所述的接口电路1的右端与调理电路1相连接;所述的接口电路2的左端与湿度传感器相连接,所述的接口电路2的右端与调理电路2相连接;所述的接口电路3的左端与CO2传感器相连接,所述的接口电路3的右端与调理电路3相连接;所述的调理电路与A/D转换模块相连接。
进一步地,所述的执行装置包括报警系统、采光系统、温控系统、喷洒系统、CO2发生系统。
进一步地,所述的报警系统通过数据线与报警器相连接,用于显示报警器报警的内容。
进一步地,所述的采光系统包括卷帘装置、遮阳装置;所述的卷帘装置包括2张卷帘、4个卷帘电机,每张卷帘上左、右位置安装2个卷帘电机,所述的遮阳装置包括外遮阳装置、内遮阳装置,所述的外遮阳装置包括2张遮阳帘、4个遮阳帘电机,温室大棚的外侧安装2张遮阳帘,每张遮阳帘安装2个遮阳帘电机,温室大棚内安装2张小型的内遮阳帘,每个小型的内遮阳帘安装2个内遮阳帘电机;所述的采光系统,根据采光的需要,自动开启卷帘装置、遮阳装置,达到温室大棚合理采光的要求。
进一步地,所述的温控系统包括通风换气装置、暖风装置,所述的通风换气装置包括换气扇、电吹风,所述的暖风装置包括暖气管、暖气片及电控式的加热管;当温室大棚内的温度较低时,暖风装置启动,给温室大棚内的农作物加热;当温室大棚内的温度较高时,通风换气装置降温,使温室大棚内的温度达到农作物正常需求的水平。
进一步地,所述的喷洒系统设有喷灌装置,所述的喷灌装置包括喷灌、喷灌阀;当温室大棚内的湿度不足时,喷灌阀门打开喷灌进行喷洒,当温室大棚内的湿度达到农作物生长的需求时,喷洒系统停止工作。
进一步地,所述的CO2发生系统包括CO2发生器、CO2存储器;所述的CO2发生系统,根据温室大棚内的浓度的需要,定时开启发生器达到温室大棚内的CO2浓度平衡的目的。
本实用新型发明与现有技术相比,具有以下优点及突出性效果:
(1)、本发明采用的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统的结构,包括云平台、人机对话装置、PLC控制器、传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置;所述的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控;所述的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,其云存储及PLC控制温室大棚方便;
(2)、本发明采用的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控;
(3)、本发明采用的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;
(4)、本发明采用的LC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制;
(5)、本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器、键盘;所述的触摸屏采用2.1寸的广州乐彩的触摸屏,通过4颗螺栓固定在人机对话装置的正中间位置;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器;所述的SDRAM存储器,安装在存储器的正中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、报警器、蜂鸣器、指示灯,所述的报警指示灯丛左至右依次安装红色报警指示灯、黄色报警指示灯、绿色报警指示灯,所述的指示灯采用4端LED的指示灯,安装在人机对话装置的前、后、左、右4个位置;所述的键盘设有云存储键、PLC控制键、启动键、停止键、运行键;所述的云存储键为大红色按键,用于设置云存储的信息;所述的PLC控制键包括PLC通讯功能键、数据采集处理键、灌溉喷洒键、调温控制键、采光指令键、二氧化碳处理键;
(6)、本发明采用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、电路部分;接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的电路部分包括接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的接口电路包括接口电路1、接口电路2、接口电路3;所述的调理电路包括调理电路1、调理电路2、调理电路3;所述的接口电路1的左端与温度传感器相连接,所述的接口电路1的右端与调理电路1相连接;所述的接口电路2的左端与湿度传感器相连接,所述的接口电路2的右端与调理电路2相连接;所述的接口电路3的左端与CO2传感器相连接,所述的接口电路3的右端与调理电路3相连接;所述的调理电路与A/D转换模块相连接;
(7)、本发明采用的执行装置包括报警系统、采光系统、温控系统、喷洒系统、CO2发生系统;所述的报警系统通过数据线与报警器相连接,用于显示报警器报警的内容;所述的采光系统包括卷帘装置、遮阳装置;所述的卷帘装置包括2张卷帘、4个卷帘电机,每张卷帘上左、右位置安装2个卷帘电机,所述的遮阳装置包括外遮阳装置、内遮阳装置,所述的外遮阳装置包括2张遮阳帘、4个遮阳帘电机,温室大棚的外侧安装2张遮阳帘,每张遮阳帘安装2个遮阳帘电机,温室大棚内安装2张小型的内遮阳帘,每个小型的内遮阳帘安装2个内遮阳帘电机;所述的采光系统,根据采光的需要,自动开启卷帘装置、遮阳装置,达到温室大棚合理采光的要求;所述的温控系统包括通风换气装置、暖风装置,所述的通风换气装置包括换气扇、电吹风,所述的暖风装置包括暖气管、暖气片及电控式的加热管;当温室大棚内的温度较低时,暖风装置启动,给温室大棚内的农作物加热;当温室大棚内的温度较高时,通风换气装置降温,使温室大棚内的温度达到农作物正常需求的水平;所述的喷洒系统设有喷灌装置,所述的喷灌装置包括喷灌、喷灌阀;当温室大棚内的湿度不足时,喷灌阀门打开喷灌进行喷洒,当温室大棚内的湿度达到农作物生长的需求时,喷洒系统停止工作;所述的CO2发生系统包括CO2发生器、CO2存储器;所述的CO2发生系统,根据温室大棚内的CO2浓度的需要,定时开启CO2发生器达到温室大棚内的CO2浓度平衡的目的。
除了以上这些,本发明实现云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,节省了人力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。
本实用新型的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其它优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
图1为本实用新型发明的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统的结构示意图;
图2为本实用新型发明的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中的传感器与A/D转换模块的连接结构关系示意图;
图3为本实用新型发明的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中PLC控制器的输入端、输出端与传感器、执行装置、云平台、PLC的现代农业控制系统的连接结构关系图;
图4为本实用新型发明的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统实现云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制的过程流程图。
具体实施方式
实施实例1
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明及其实施方式作进一步详细描述。
如图1所示,一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统,包括云平台、人机对话装置、PLC控制器、传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置;所述的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控;所述的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制。
又,本发明采用的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统的结构,包括云平台、人机对话装置、PLC控制器、传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置;所述的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控;所述的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,其云存储及PLC控制温室大棚方便,是本发明的一个显著特点。
又,本发明采用的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控,又是本发明的一个显著特点。
所述所述的PLC的现代农业控制系统还包括云存储的手机APP客户端。
又,本发明采用的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统,又是本发明的一个显著特点。
又,本发明采用的LC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,又是本发明的一个显著特点。
进一步作为优选的实施方式,所述的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器、键盘。
进一步作为优选的实施方式,所述的触摸屏采用2.1寸的广州乐彩的触摸屏,通过4颗螺栓固定在人机对话装置的正中间位置。
进一步作为优选的实施方式,所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器。
进一步作为优选的实施方式,所述的SDRAM存储器,安装在存储器的正中间位置。
进一步作为优选的实施方式,所述的报警器包括报警指示灯、报警器、蜂鸣器、指示灯,所述的报警指示灯丛左至右依次安装红色报警指示灯、黄色报警指示灯、绿色报警指示灯,所述的指示灯采用4端LED的指示灯,安装在人机对话装置的前、后、左、右4个位置。
进一步作为优选的实施方式,所述的键盘设有云存储键、PLC控制键、启动键、停止键、运行键。
进一步作为优选的实施方式,所述的云存储键为大红色按键,用于设置云存储的信息。
进一步作为优选的实施方式,所述的PLC控制键包括PLC通讯功能键、数据采集处理键、灌溉喷洒键、调温控制键、采光指令键、二氧化碳处理键。
又,本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器、键盘;所述的触摸屏采用2.1寸的广州乐彩的触摸屏,通过4颗螺栓固定在人机对话装置的正中间位置;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器;所述的SDRAM存储器,安装在存储器的正中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、报警器、蜂鸣器、指示灯,所述的报警指示灯丛左至右依次安装红色报警指示灯、黄色报警指示灯、绿色报警指示灯,所述的指示灯采用4端LED的指示灯,安装在人机对话装置的前、后、左、右4个位置;所述的键盘设有云存储键、PLC控制键、启动键、停止键、运行键;所述的云存储键为大红色按键,用于设置云存储的信息;所述的PLC控制键包括PLC通讯功能键、数据采集处理键、灌溉喷洒键、调温控制键、采光指令键、二氧化碳处理键,又是本发明的一个显著特点。
如图1、2所示,一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中的传感器与A/D转换模块的连接结构关系示意图;
所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、电路部分。
在一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中的传感器与A/D转换模块的连接结构中输入端分别为温度传感器、湿度传感器、CO2传感器,输出端为A/D转换模块。详细地,一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中的传感器与A/D转换模块的连接结构关系如下:
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路、调理电路、A/D转换模块。
进一步作为优选的实施方式,所述的电路部分包括接口电路、调理电路、A/D转换模块。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路包括接口电路1、接口电路2、接口电路3。
进一步作为优选的实施方式,所述的调理电路包括调理电路1、调理电路2、调理电路3。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路1的左端与温度传感器相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路1的右端与调理电路1相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路2的左端与湿度传感器相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路2的右端与调理电路2相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路3的左端与CO2传感器相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的接口电路3的右端与调理电路3相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的调理电路与A/D转换模块相连接。
又,本发明采用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、电路部分;接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的电路部分包括接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的接口电路包括接口电路1、接口电路2、接口电路3;所述的调理电路包括调理电路1、调理电路2、调理电路3;所述的接口电路1的左端与温度传感器相连接,所述的接口电路1的右端与调理电路1相连接;所述的接口电路2的左端与湿度传感器相连接,所述的接口电路2的右端与调理电路2相连接;所述的接口电路3的左端与CO2传感器相连接,所述的接口电路3的右端与调理电路3相连接;所述的调理电路与A/D转换模块相连接,又是本发明的一个显著特点。
进一步作为优选的实施方式,所述的执行装置包括报警系统、采光系统、温控系统、喷洒系统、CO2发生系统。
进一步作为优选的实施方式,所述的报警系统通过数据线与报警器相连接,用于显示报警器报警的内容。
进一步作为优选的实施方式,所述的采光系统包括卷帘装置、遮阳装置;所述的卷帘装置包括2张卷帘、4个卷帘电机,每张卷帘上左、右位置安装2个卷帘电机,所述的遮阳装置包括外遮阳装置、内遮阳装置,所述的外遮阳装置包括2张遮阳帘、4个遮阳帘电机,温室大棚的外侧安装2张遮阳帘,每张遮阳帘安装2个遮阳帘电机,温室大棚内安装2张小型的内遮阳帘,每个小型的内遮阳帘安装2个内遮阳帘电机;所述的采光系统,根据采光的需要,自动开启卷帘装置、遮阳装置,达到温室大棚合理采光的要求。
进一步作为优选的实施方式,所述的温控系统包括通风换气装置、暖风装置,所述的通风换气装置包括换气扇、电吹风,所述的暖风装置包括暖气管、暖气片及电控式的加热管;当温室大棚内的温度较低时,暖风装置启动,给温室大棚内的农作物加热;当温室大棚内的温度较高时,通风换气装置降温,使温室大棚内的温度达到农作物正常需求的水平。
进一步作为优选的实施方式,所述的喷洒系统设有喷灌装置,所述的喷灌装置包括喷灌、喷灌阀;当温室大棚内的湿度不足时,喷灌阀门打开喷灌进行喷洒,当温室大棚内的湿度达到农作物生长的需求时,喷洒系统停止工作。
进一步作为优选的实施方式,所述的CO2发生系统包括CO2发生器、CO2存储器;所述的CO2发生系统,根据温室大棚内的CO2浓度的需要,定时开启CO2发生器达到温室大棚内的CO2浓度平衡的目的。
又,本发明采用的执行装置包括报警系统、采光系统、温控系统、喷洒系统、CO2发生系统;所述的报警系统通过数据线与报警器相连接,用于显示报警器报警的内容;所述的采光系统包括卷帘装置、遮阳装置;所述的卷帘装置包括2张卷帘、4个卷帘电机,每张卷帘上左、右位置安装2个卷帘电机,所述的遮阳装置包括外遮阳装置、内遮阳装置,所述的外遮阳装置包括2张遮阳帘、4个遮阳帘电机,温室大棚的外侧安装2张遮阳帘,每张遮阳帘安装2个遮阳帘电机,温室大棚内安装2张小型的内遮阳帘,每个小型的内遮阳帘安装2个内遮阳帘电机;所述的采光系统,根据采光的需要,自动开启卷帘装置、遮阳装置,达到温室大棚合理采光的要求;所述的温控系统包括通风换气装置、暖风装置,所述的通风换气装置包括换气扇、电吹风,所述的暖风装置包括暖气管、暖气片及电控式的加热管;当温室大棚内的温度较低时,暖风装置启动,给温室大棚内的农作物加热;当温室大棚内的温度较高时,通风换气装置降温,使温室大棚内的温度达到农作物正常需求的水平;所述的喷洒系统设有喷灌装置,所述的喷灌装置包括喷灌、喷灌阀;当温室大棚内的湿度不足时,喷灌阀门打开喷灌进行喷洒,当温室大棚内的湿度达到农作物生长的需求时,喷洒系统停止工作;所述的CO2发生系统包括CO2发生器、CO2存储器;所述的CO2发生系统,根据温室大棚内的CO2浓度的需要,定时开启CO2发生器达到温室大棚内的CO2浓度平衡的目的,又是本发明的一个显著特点。
一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统中PLC控制器的输入端、输出端与传感器、执行装置、云平台、PLC的现代农业控制系统的连接结构关系图,如图3所示,
进一步作为优选的实施方式,所述的湿度传感器与PLC控制器的输入端X1相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的温度传感器与PLC控制器的输入端X2相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的CO2传感器与PLC控制器的输入端X3相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的云平台与PLC控制器的输入端X4相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的报警系统与PLC控制器的输出端Y1相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的采光系统与PLC控制器的输出端Y2相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的温控系统与PLC控制器的输出端Y3相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的喷洒系统与PLC控制器的输出端Y4相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的温控系统与PLC控制器的输出端Y5相连接。
进一步作为优选的实施方式,所述的PLC的现代农业控制系统与PLC控制器的输出端Y6相连接。
详细地,所述的云平台工作的过程具体包括以下几个方面:
所述的GPRS网络装置包括GPRS模块,所述的GPRS模块选取巴彦卓尔瑞安网络公司生产的智能管理设备。
GPRS模块能够实时读取PLC数据,并通过存储等手段上送至云端服务器。在手机安装瑞安网络APP,可直接与云端服务器通讯,这样就能实时反映大棚内的农作物状态,方便科研工作者和农户进行决策和调整。借助4G网络,农户打开手机APP软件,界面实时刷新显示大棚温度、湿度、CO2浓度等数据,同时显示卷帘位置、电机状态,并可在屏幕上点击控制按钮。
一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统充分利用云计算的强大功能,实现大量农业数据的采集存储。
所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,配套使用模拟量采集模块EM235。PLC控制器中配套采集模块EM235,负责收集农业大棚各个传感器数据。
一方面,所以采集传感器数据通过网络模块实时快速地传递给云端,方便用户通过手机通讯APP从云端下载,用户可按照数据内容分析并发出控制命令下发至PLC控制器中,PLC控制器接受到命令通过I/O模块驱动相应的执行装置动作,达到调节的目的;另一方面,PLC控制器本身可以写入各种执行装置的驱动参数,系统对比参数,经过逻辑运算后,驱动执行装置运动,达到PLC控制现代农业大棚自动控制系统。
实施实例2
一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统实现云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制的过程,如图4所示,一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统,初始化;云平台工作;PLC控制器工作;传感器工作;PLC的现代农业控制系统工作;执行装置工作;判断是否完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制;完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制等以下几个步骤:
步骤一:一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统,初始化;
步骤二:云平台工作;
(1)、租用云端存储器工作;
(2)、租用云端服务器工作;
(3)、网络装置工作;
(4)、云平台APP手机客户端工作。
步骤三:PLC控制器工作;
步骤四:传感器工作;
(1)、温度传感器工作;
(2)、湿度传感器工作;
(3)、CO2传感器工作;
(4)、电路部分工作;
Step1、接口电路工作;
(一)、接口电路1工作;
(二)、接口电路2工作;
(三)、接口电路3工作。
Step2、调理电路工作;
(一)、调理电路1工作;
(二)、调理电路2工作;
(三)、调理电路3工作。
Step3、A/D转换模块工作;
步骤五:PLC的现代农业控制系统工作;
Step1、云通讯控制系统工作;
Step2、采光处理系统工作;
Step3、灌溉控制系统工作;
Step4、传感器系统工作;
Step5、调温控制系统工作;
Step6、CO2处理系统工作。
步骤六:执行装置工作;
Step1、报警系统工作;
Step2、采光系统工作;
Step3、温控系统工作;
Step4、喷洒系统工作;
Step5、CO2发生系统工作.
步骤七:判断是否完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制;
情况一:如果没有完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,则执行步骤三,工业计算机工作;
情况二:如果完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,则执行步骤八;
步骤八:完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制。
本发明显著的特点:
1)、本发明采用的一种基于云存储和PLC的现代农业大棚自动控制系统的结构,包括云平台、人机对话装置、PLC控制器、传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置;所述的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、GPRS网络装置、Internet网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控;所述的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统;所述的PLC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,其云存储及PLC控制温室大棚方便。
2)、本发明采用的云平台包括租用云端存储器、租用云端服务器、网络装置、云平台APP手机客户端;所述的网络装置包括4G网络装置、网络装置、WIFI网络装置;所述的云平台,方便于农业用手机通过云平台及PLC控制器,实时动态的控制温室大棚的卷帘开启、电机运行状态的显示及温室大棚内的温度、湿度、光照度、CO2浓度实时监控。
3)、本发明采用的PLC的现代农业控制系统包括云通讯控制系统、采光处理系统、灌溉控制系统、传感器系统、调温控制系统、CO2处理系统。
4)、本发明采用的LC控制器采用德国西门子S7-200的PLC控制器,所述的PLC控制器还包括配套采集模块EM235,接入数据输入模块,负责收集农业大棚各个传感器数据;所述的PLC控制器上端与云平台相连接,控制云平台的数据信息;所述的PLC控制器左端与人机对话装置相连接,用于人机交互式的对话;所述的PLC控制下端分别与传感器、PLC的现代农业控制系统、执行装置相连接,完成云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制。
5)、本发明采用的人机对话装置包括触摸屏、存储器、报警器、键盘;所述的触摸屏采用2.1寸的广州乐彩的触摸屏,通过4颗螺栓固定在人机对话装置的正中间位置;所述的存储器包括Flash存储器、SDRAM存储器;所述的SDRAM存储器,安装在存储器的正中间位置;所述的报警器包括报警指示灯、报警器、蜂鸣器、指示灯,所述的报警指示灯丛左至右依次安装红色报警指示灯、黄色报警指示灯、绿色报警指示灯,所述的指示灯采用4端LED的指示灯,安装在人机对话装置的前、后、左、右4个位置;所述的键盘设有云存储键、PLC控制键、启动键、停止键、运行键;所述的云存储键为大红色按键,用于设置云存储的信息;所述的PLC控制键包括PLC通讯功能键、数据采集处理键、灌溉喷洒键、调温控制键、采光指令键、二氧化碳处理键。
6)、本发明采用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、CO2传感器、电路部分;接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的电路部分包括接口电路、调理电路、A/D转换模块;所述的接口电路包括接口电路1、接口电路2、接口电路3;所述的调理电路包括调理电路1、调理电路2、调理电路3;所述的接口电路1的左端与温度传感器相连接,所述的接口电路1的右端与调理电路1相连接;所述的接口电路2的左端与湿度传感器相连接,所述的接口电路2的右端与调理电路2相连接;所述的接口电路3的左端与CO2传感器相连接,所述的接口电路3的右端与调理电路3相连接;所述的调理电路与A/D转换模块相连接。
7)、本发明采用的执行装置包括报警系统、采光系统、温控系统、喷洒系统、CO2发生系统;所述的报警系统通过数据线与报警器相连接,用于显示报警器报警的内容;所述的采光系统包括卷帘装置、遮阳装置;所述的卷帘装置包括2张卷帘、4个卷帘电机,每张卷帘上左、右位置安装2个卷帘电机,所述的遮阳装置包括外遮阳装置、内遮阳装置,所述的外遮阳装置包括2张遮阳帘、4个遮阳帘电机,温室大棚的外侧安装2张遮阳帘,每张遮阳帘安装2个遮阳帘电机,温室大棚内安装2张小型的内遮阳帘,每个小型的内遮阳帘安装2个内遮阳帘电机;所述的采光系统,根据采光的需要,自动开启卷帘装置、遮阳装置,达到温室大棚合理采光的要求;所述的温控系统包括通风换气装置、暖风装置,所述的通风换气装置包括换气扇、电吹风,所述的暖风装置包括暖气管、暖气片及电控式的加热管;当温室大棚内的温度较低时,暖风装置启动,给温室大棚内的农作物加热;当温室大棚内的温度较高时,通风换气装置降温,使温室大棚内的温度达到农作物正常需求的水平;所述的喷洒系统设有喷灌装置,所述的喷灌装置包括喷灌、喷灌阀;当温室大棚内的湿度不足时,喷灌阀门打开喷灌进行喷洒,当温室大棚内的湿度达到农作物生长的需求时,喷洒系统停止工作;所述的CO2发生系统包括CO2发生器、CO2存储器;所述的CO2发生系统,根据温室大棚内的CO2浓度的需要,定时开启CO2发生器达到温室大棚内的CO2浓度平衡的目的。
8)、本发明实现云存储和PLC的现代农业大棚的自动化、智能化控制,节省了人力,提高了生产效率,能够产生很好的经济效益和社会效益。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡等同替换或等效变换变形的技术方案,均在本发明要求保护范围。本发明的是实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的,因此所附权利要求旨在覆盖这些是实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外,由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变,因此不是要将本发明的是实施例限于所例示和描述的精确结构和操作,而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明未详细说明部分为本领域工程技术人员公知的技术。