農業大棚自動化監控系統-（ART-阿爾泰科技）

背景介紹：　　

　　某生物資源公司計劃在農業大棚內種植百合花。為了保證百合花的存活率以及加快百合花的生長，需要對大棚內的溫度、濕度、二氧化碳濃度進行實時監測和控制。大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經常改變，以適應種植不同作物的需要。本系統采用DAM-3000遠程數據采集模塊配合上位工控機完成了整個監測系統的設計，目前此套系統在現場運行良好，功能穩定，獲得了客戶的好評。

　　系統配置：　　

　　農業大棚的監控系統的硬件配置如下：

　　　　上位監控主機采用研祥公司目前在業界廣泛應用的標準IPC-810工業計算機，這種計算機是專門為工業現場設計的，具有比較強的抗*力，并且插卡式的主板設計，特別適用于現場安裝和后期的維護。

　　　　現場的數據采集設備選擇阿爾泰科技公司的DAM-3000（RS-485總線）和DAM-E3000（以太網總線）分布式遠程數據采集模塊。DAM-3000/ DAM-E3000系列模塊是阿爾泰科技公司推出的一種多功能、高性能的智能化遠程數據采集模塊，是專為惡劣環境下可靠工作而專門設計的緊湊型、智能化的計算機接口單元，特別適用于采用及控制點分散、與主機距離較遠的數據采集與控制場合。

　　　　監控系統設計：

　　　　因大棚的占地面積、位置、組成形式和控制方式有可能經常改變，安裝于大棚內的各種傳感器（溫度、濕度、二氧化碳濃度）需要改變安裝數量、位置；控溫、控濕、控二氧化碳的執行器件的安裝數量、位置也需要相應的改變。這要求控制系統必須要有很強的伸縮性，包括輸入輸出通道的數量；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，農產品的附加值相對較低，因此系統的造價應相對低廉

　　　　根據以上的要求，我們使用了如下的配置方案：采集和控制的模塊使用阿爾泰科技公司的DAM-3058F和DAM-3027D；控制邏輯由一臺研祥IPC810上位機完成，使用阿爾泰-力控版上位組態軟件編制控制程序。

　　　　阿爾泰科技公司DAM-3000系列模塊是一種內置式微控制器，傳感器到計算機接口的智能設備。DAM-3000擁有多種規格的模塊，以滿足不同系統的需求。在本方案中使用的DAM-3000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，轉化為數字量進入系統；DAM-3027D是8入8出的數字量模塊，用于接收控制開關信號、故障報警和控制執行機構動作。

　　　　DAM-3000模塊的配置、安裝具有非常高的靈活性。模塊間采用485通訊網絡連接，系統內可以有255個模塊，模塊間的距離zui大可以達到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，可以統一由總24V電源供電，不需要安裝現場提供電源。DAM-3000模塊的這些特性可以很好地滿足農業大棚對自動化系統的需求。

 　　整個控制系統的架構圖如圖1所示：

 　　整個系統用了3個DAM-3058F數據采集模塊，分別用來采集三個農業大棚的溫度、濕度和二氧化碳的濃度的數據， 3個DAM-3027D分別用來控制三個農業大棚的電動閥門以及采集按鈕開關的狀態。詳細硬件清單如表1：

表1：系統配置

　　系統控制程序由阿爾泰-力控組態軟件來實現，可以可靠、簡單、快捷地完成控制程序的編制、修改，滿足系統的要求，組態軟件豐富的圖形庫可以很方便的設計出美觀的上位機監控畫面。圖2 為軟件的組態畫面。