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关于智能温室上位机模块的设计
浏览: 发布日期:2018-06-07

  智能温室管理上位机系统选用个人计算机,主要用于数据处理、通讯、系统控制、实时显示及修改各种控制数据、曲线,记录每天的各种采集数据,以备查阅.由于影响作物生长的因素(温度、湿度等)大都是一种多输入、多输出、大滞后的非线性控制变量,还需要动态、实时、有效、可靠的人机接口(HMI)的可视化界面.因此, 可以选用工控组态软件,它为用户提供了从数据采集到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等解决实际工程问题的各种方案与实施工具,用户可避开复杂的计算机软硬件问题.只需根据工程作业的需要和特点,进行方案设计与组态配置,即可生成相应的应用软件,并且可以方便的组网,以实现系统的扩充.利用工程组态软件的上述特点,在HMI中可以完成以下功能.动态、实时的监测温室内、外的温度、湿度、二氧化碳含量、风速、风向、雨量等变化值,并且可以通过RS-232/485转换器和下位机内部进行数据通讯,将画面上的模拟开关与“下位机连接起来,当操作人员点击画面.上的模拟开关时,就可控制温室内电机及阀门的实际开合与通断.

  除对参数进行监测外,还可将作物生长所需环境因素的范围值输入到上位机中,传入下位机进行对比分析,通过对窗、帘、通风等进行开关调节,使温室内的环境达到需要的要求.由于现场的下位机是装在控制柜内的,因此还必须设置下位机状态检测,使用户可以清楚的知道下位机的工作状态,加强系统的故障排错能力.上位机模块中所包含的几个主要的程序模块,然后共同实现系统的正常运行.

  (1)用户界面设计

  根据系统分析确定的目标和功能,采用模块化设计方法,进行了系统的界面结构设计.系统界面由多个模块组成,每一个模块完成一项独立功能,但模块与模块之间通过系统数据相互关联.

  (2)上位机软件设计

  实现温室内上位机与下位机的数据通讯,双方必须约定-通讯协议.通讯协议包括对有无握手信号、数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守.在本系统串行通讯中我们采用起止式异步通讯协议.在智能温室控制系统中为了保证通信电路的畅通,提高数据传输可靠性,在进行数据传送前,增加握手协议机制.

  (3)数据库设计

  ①系统支持数据库.包括文件管理数据库、安全保密数据库等.

  ②温室参数库.包括温室的控制参数录入、修改等档案情息.

  ③其它辅助库. 包括调整方案库、各种报警信息库等辅助数据库.

  ④系统运行库.包括温室参数的实时数据和历史数据的存储库.

  结论

  近年来,随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用,因此通过计算机、单片机、传感器等技术相结合,VB6. 0软件的运用,来设计出低成本、高效益、高精度、性能稳定的现代化智能温室大棚,共同实现对温室大棚的环境自动化监控,让温室技术能广泛地应用于农业生产和科研的各个领域,大力推进温室的产业化和智能化发展步伐,从而加速我国现代设施农业向规范化,低成本、产业化、智能化方向发展.


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