基于plc的温室大棚自动防风监控装置设计

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1、2015年2月农机化研究第2期基于PLC的温室大棚自动防风监控装置设计吾买尔·吐尔逊，穆哈西，夏庆成(新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐830052)摘要:近年来，新疆设施农业除了提高本地农民收入和农业生产效率外，还具有良好的节水效果，已成为发展节约水资源与可持续性农业的主要形式。新疆多风地区的温室大棚主要受到当地自然灾害大风的破坏，为降低大风对温室的损害，通过综合模糊评判法来确定装置的防风速阈值，用机械设计和自动控制技术相关的理论知识研制装置的硬件部分，利用模块化程序编程方法来实现装置的自动控制功能，再把软硬件组

2、合链接并运行。该设备不仅具有操作简单、灵活方便、经济实用等特点，而且有效防止大风对温室大棚中经济作物的灾害。关键词:温室;PLC;自动防风;监控装置中图分类号:S625．3文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)02－0218－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.02.052为广大农民积极接受和开展农业节水工作的发动机。0引言在这些地区设施农业的主要特点:一是设施农业已成温室是一种可以改变植物生长环境、为植物生长为增加农民收入的新亮点;二是少数民族农民从事设创造最佳条件、避免外界

3、四季变化和恶劣气候对其影施农业生产的比例越来越大，传统生产习惯开始逐步［5－6］响的保护地栽培设施，它具有合理利用农业资源、保转变，并增强了市场意识和效益意识。［1－3］护生态环境及提高农产品产量等优势。2010年4月23日至24日，“风库之城”吐鲁番地设施农业不仅是提高农业生产率和提高农民收区遭遇近年来持续时间最长的大风沙尘天气，当地的入的主要途径，也具有良好的节水效果。研究表明，大棚设施农业受损严重，风灾造成日光大棚、陆地蔬设施农业节水效果显著，与传统的大田用水相比，连菜、葡萄、哈密瓜、西瓜等农作物直接经济损失15．

4、44［4］［7－8］栋大棚节水可达50%，拱棚节水可达30%。因此，亿元。受灾大棚照片如图1所示。在缺水比较严重的新疆干旱地区，发展设施农业已成图1大棚被大风破坏后的照片图Fig．1Pictureofgreenhousethatdestroyedbygale尽管我国在温室大棚控制技术方面取得了不少收稿日期:2014－03－06成果，但是大部分研究主要针对大棚室内环境因素进基金项目:国家自然科学基金项目(41361061)行检测、控制，基本上不考虑温室外环境。对于温室作者简介:吾买尔·吐尔逊(1980－)，男(维吾尔族)，

5、新疆吐鲁番人，讲师，工学硕士，(E－mail)wapadar214@163．com。大棚自动监控技术水平相对落后的多风地区，其温室·218·2015年2月农机化研究第2期主要被大风破坏。一般当风力达到8～9级时，大棚器的检测值来实现保温被的自动铺、卷功能。当刮风外部塑料膜会被掀起、撕裂，直接会影响到大棚内经时，通过风速传感器来检测风速并与其设置值(用触济作物的生长，严重时作物直接死亡，带来重大的经摸屏来设定)进行对比。检测值大于设定值时，可编济损失。程序控制器先后驱动卷帘机和卷钢丝绳装置，有效防为此，笔者结合多风地区温室

6、大棚的形式、结构止大风对温室内各种农作物的破坏。等特点，设计了一种温室大棚自动防风监控装置。该装置通过相关传感器监测随时变化的风速，并自动完成保护操作，有效防止大风对温室大棚中经济作物的损害。1装置设计原理温室大棚自动防风监控装置(见图2)包括控制［9］单元部分和机械传动部分。控制单元部分包括可图2温室大棚自动防风监控装置原理图编程序控制器(PLC)及其A/D转换器、风速传感器、Fig．2Schematicdiagramofgreenhousemonitorand温度传感器、光照度传感器、拉力变送器、触摸屏、行contr

7、oldeviceforautomaticpreventfromgale程开关、继电器组和按键模块。机械传动部分包括正2装置总体设计及其主要部件反转减速电机、钢丝绳固定架、弹簧固定架、卷绳装置和卷帘机。正反转减速电机一台拖动卷钢丝绳装置，2．1总体设计一台拖动卷帘机，它们通过可编程序控制器来启停。温室大棚自动防风监控装置的安装布置图如图3无风时期，该装置只能根据温度传感器和光照度传感所示。1．钢丝绳2．弹簧固定架3．钢丝绳固定架4．温室大棚侧墙5．拉力变送器6．卷绳杆7．正反转电机8．卷绳装置基础9．卷帘机图3温室大棚自动

8、防风监控装置安装布置图Fig．3Installationlayoutofgreenhousemonitorandcontroldeviceforautomaticpreventfromgale其机械传动部分包括钢丝绳固定架、弹簧架、钢内穿有钢丝绳，钢丝绳一端各与一水平卷绳杆相连，丝绳、卷绳装置及卷帘机。在原大棚两侧墙