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項目介紹

某生物資源公司計劃在農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)種植百合花。為了保證百合花的存活率以及加快百合花的生長，需要對大棚內(nèi)的溫度、濕度、二氧化碳濃度進(jìn)行實時監(jiān)測和控制。大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經(jīng)常改變，以適應(yīng)種植不同作物的需要。本系統(tǒng)采用ADAM-4000遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊配合上位控機(jī)完成了整個監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計，目前此套系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行良好，功能穩(wěn)定，獲得了客戶的好評。   系統(tǒng)需求

上位監(jiān)控主機(jī)采用研華公司目前在全世界廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)IPC-610工業(yè)計算機(jī)，這種計算機(jī)是專門為工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計的，具有比較的抗干擾能力，并且插卡式的主板設(shè)計，特別適用于現(xiàn)場安裝和后期的維護(hù)。

現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集設(shè)備選擇研華公司的ADAM-4000和ADAM-5000分布式遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊。ADAM-4000 /ADAM-5000系列模塊是研華公司推出的一種多功能、高性能的智能化遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊，是專為惡劣環(huán)境下可靠工作而專門設(shè)計的緊湊型、智能化的計算機(jī)接口單元，特別適用于采用及控制點分散、與主機(jī)距離較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)采集與控制場合。

系統(tǒng)描述

監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計：

因大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經(jīng)常改變，安裝于大棚內(nèi)的各種傳感器（溫度、濕度、二氧化碳濃度）需要改變安裝數(shù)量、位置；控溫、控濕、控二氧化碳的執(zhí)行器件的安裝數(shù)量、位置也需要相應(yīng)的改變。這要求控制系統(tǒng)必須要有很強(qiáng)的伸縮性，包括輸入輸出通道的數(shù)量；模塊的安裝的位置，模塊間的距離；控制程序的編制都可以很靈活、快速、低成本地改變。另外，農(nóng)產(chǎn)品的附加值相對較低，因此系統(tǒng)的造價應(yīng)相對低廉

根據(jù)以上的要求，我們使用了如下的配置方案：采集和控制的模塊使用研華公司的ADAM-4017和ADAM-4050；控制邏輯由一臺研華IPC610上位機(jī)完成，使用組態(tài)王上位組態(tài)軟件編制控制程序。

研華ADAM-4000系列模塊式一種內(nèi)置式微控制器，傳感器到計算機(jī)接口的智能設(shè)備。ADAM-4000擁有多種規(guī)格的模塊，以滿足不同系統(tǒng)的需求。在本方案中使用的ADAM-4017是8通道的模擬量輸入模塊，用于接收溫度、濕度、二氧化碳濃度傳感器的信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)入系統(tǒng)；ADAM-4050是7入8出的數(shù)字量模塊，用于接收控制開關(guān)信號、故障報警和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。

ADAM-4000模塊的配置、安裝具有非常高的靈活性。模塊間采用485通訊網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)內(nèi)可以有255個模塊，模塊間的距離最大可以達(dá)到1200米，通訊線路只要廉價的雙絞線就可以了；模塊體積小巧，提供多種安裝方式，可以螺釘、導(dǎo)軌安裝，也可以層疊安裝；模塊的供電采用10-30VDC的寬范圍供電，即使長距離供電帶來的電壓變化也可克服，可以統(tǒng)一由總24V電源供電，不需要安裝現(xiàn)場提供電源。ADAM-4000模塊的這些特性可以很好地滿足農(nóng)業(yè)大棚對自動化系統(tǒng)的需求。

項目實施

整個系統(tǒng)用了3個ADAM-4017數(shù)據(jù)采集模塊，分別用來采集三個農(nóng)業(yè)大棚的溫度、濕度和二氧化碳的濃度的數(shù)據(jù)， 3個4050分別用來控制三個農(nóng)業(yè)大棚的電動閥門以及采集按鈕開關(guān)的狀態(tài)。詳細(xì)硬件清單如表1：

系統(tǒng)架構(gòu)圖

系統(tǒng)控制程序由組態(tài)王組態(tài)軟件來實現(xiàn)，可以可靠、簡單、快捷地完成控制程序的編制、修改，滿足系統(tǒng)的要求，組態(tài)軟件豐富的圖形庫可以很方便的設(shè)計出美觀的上位機(jī)監(jiān)控畫面。圖2 為軟件的組態(tài)畫面。