PC板温室
设计及建造
电气与控制系统
温室的电气与控制系统是依据温室内外装设的信息检测系统检测的或操作人员观测的温室内外的环境信息,通过强电控制柜及环境控制器或计算机操作驱动/执行机构(如风机系统、开窗系统、湿帘水泵系统、二氧化碳施肥系统、人工补光系统、采暖系统、灌溉施肥系统等),对温室内的环境气候(如温度、湿度、光照、二氧化碳等)和灌溉施肥进行调节控制,以满足栽培作物的生长发育需求。
一、温室电气与控制系统分类
温室的电气与控制系统按照人员参与操作程度的不同可分为手动控制系统和自动控制系统。自动控制系统按照功能与组成的不同又分为数字式控制仪控制、控制器控制和计算机控制几种类型。
1. 手动控制系统 手动控制系统主要依据温室中的温湿度计测量的温、湿度和种植者对室内外观测的信息手动操作强电控制柜对驱动/执行机构(如风机系统、开窗系统、湿帘水泵系统、拉幕系统、二氧化碳施肥系统、人工补光系统、采暖系统、灌溉施肥系统等)进行控制的系统。手动控制系统主要由强电控制柜组成。
2. 数字式控制仪控制系统 这种控制系统往往只对温室的某一环境因子进行控制。控制仪通过传感器对温室的某一环境因子检测,并对其设定上限制和下限值,然后控制仪自动对驱动设备进行开启或关闭,从而是温室的环境因子控制在设定范围内。如控制仪可通过风机、湿帘降温装置等来调节温室的温度。这种系统由于成本较低,对运行要求不高的温室来说很实用。数字式控制仪控制系统主要有强电控制柜、传感器(信息检测)和数字式控制仪组成。
3. 控制器控制系统 数字式控制仪采用单因子控制,在控制过程中只对某一要素进行控制,不考虑其他要素的影响和变化,局限性非常大。实际上影响作物生长的众多环境因子之间是互相制约、互相配合的,当某一环境要素发生变化时,相关的其他要素也要相应改变才能达到环境要素的优化组合。控制器控制系统由强电控制柜、传感器(信息检测)和环境控制器组成。环境控制器通常采用单片或可编程控制器作为控制核心部件。
4. 计算机控制系统 计算机控制系统与控制器控制系统不同的是采用了计算机设备。一般分为两类,一类由环境控制器与计算机构成,这类系统的控制器可以独立控制,控制系统的核心控制部件在控制器中,计算机只需要完成监视和数据处理工作,温室管理者可以利用计算机进行文字处理及其他工作;另一类计算机为专用设备,它是控制系统的核心,不能用它从事其他工作,计算机中安装有温室环境控制软件。计算机控制系统往往采用多种传感器,这些传感器构成了信息检测系统。
二、组成控制系统的常见设备
1. 强电控制柜 强电控制柜一般包括断路器、继电器、接触器、按钮、限位开关的电气元件。强电控制柜是温室电气与控制系统的基础,手动控制系统和自动控制系统均需通过强电控制柜来实现控制。
2. 信息检测传感器 信息检测传感器是实现温室自动控制的重要元器件,温室常用传感器有温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、EC浓度测量传感器、PH测量传感器、光照传感器、室外气象站等。
3. 数字式控制仪 数字式控制仪通常为温室进行单一环境因素控制采用的控制设备。
4. 温室环境控制器 影响作物生长的众多环境因子之间是互相制约、互相配合的,当某一环境要素发生变化时,相关的其他要素也要相应改变才能达到环境要素的优化组合。
三、自动控制系统的主要功能
1. 测量、储存功能
2. 数据管理功能
3. 数据显示、打印功能
4. 调控功能
5. 故障处理功能