原创 农业大棚自动化监控系统-(ART-阿尔泰科技)

农业大棚自动化监控系统-(ART-阿尔泰科技)

背景介绍：　　

　　某生物资源公司计划在农业大棚内种植百合花。为了保证百合花的存活率以及加快百合花的生长，需要对大棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度进行实时监测和控制。大棚的占地面积、位置、组成形式和控制方式有可能经常改变，以适应种植不同作物的需要。本系统采用DAM-3000远程数据采集模块配合上位工控机完成了整个监测系统的设计，目前此套系统在现场运行良好，功能稳定，获得了客户的好评。

　　系统配置：　　

　　农业大棚的监控系统的硬件配置如下：

　　　　上位监控主机采用研祥公司目前在业界广泛应用的标准IPC-810工业计算机，这种计算机是专门为工业现场设计的，具有比较强的抗干扰能力，并且插卡式的主板设计，特别适用于现场安装和后期的维护。

　　　　现场的数据采集设备选择阿尔泰科技公司的DAM-3000（RS-485总线）和DAM-E3000（以太网总线）分布式远程数据采集模块。DAM-3000/ DAM-E3000系列模块是阿尔泰科技公司推出的一种多功能、高性能的智能化远程数据采集模块，是专为恶劣环境下可靠工作而专门设计的紧凑型、智能化的计算机接口单元，特别适用于采用及控制点分散、与主机距离较远的数据采集与控制场合。

　　　　监控系统设计：

　　　　因大棚的占地面积、位置、组成形式和控制方式有可能经常改变，安装于大棚内的各种传感器（温度、湿度、二氧化碳浓度）需要改变安装数量、位置；控温、控湿、控二氧化碳的执行器件的安装数量、位置也需要相应的改变。这要求控制系统必须要有很强的伸缩性，包括输入输出通道的数量；模块的安装的位置，模块间的距离；控制程序的编制都可以很灵活、快速、低成本地改变。另外，农产品的附加值相对较低，因此系统的造价应相对低廉

　　　　根据以上的要求，我们使用了如下的配置方案：采集和控制的模块使用阿尔泰科技公司的DAM-3058F和DAM-3027D；控制逻辑由一台研祥IPC810上位机完成，使用阿尔泰-力控版上位组态软件编制控制程序。

　　　　阿尔泰科技公司DAM-3000系列模块是一种内置式微控制器，传感器到计算机接口的智能设备。DAM-3000拥有多种规格的模块，以满足不同系统的需求。在本方案中使用的DAM-3000是8通道的模拟量输入模块，用于接收温度、湿度、二氧化碳浓度传感器的信号，转化为数字量进入系统；DAM-3027D是8入8出的数字量模块，用于接收控制开关信号、故障报警和控制执行机构动作。

　　　　DAM-3000模块的配置、安装具有非常高的灵活性。模块间采用485通讯网络连接，系统内可以有255个模块，模块间的距离最大可以达到1200米，通讯线路只要廉价的双绞线就可以了；模块体积小巧，提供多种安装方式，可以螺钉、导轨安装，也可以层叠安装；模块的供电采用10-30VDC的宽范围供电，即使长距离供电带来的电压变化也可克服，可以统一由总24V电源供电，不需要安装现场提供电源。DAM-3000模块的这些特性可以很好地满足农业大棚对自动化系统的需求。

 　　整个控制系统的架构图如图1所示：

 　　整个系统用了3个DAM-3058F数据采集模块，分别用来采集三个农业大棚的温度、湿度和二氧化碳的浓度的数据， 3个DAM-3027D分别用来控制三个农业大棚的电动阀门以及采集按钮开关的状态。详细硬件清单如表1：

表1：系统配置

　　系统控制程序由阿尔泰-力控组态软件来实现，可以可靠、简单、快捷地完成控制程序的编制、修改，满足系统的要求，组态软件丰富的图形库可以很方便的设计出美观的上位机监控画面。图2 为软件的组态画面