科日新農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)控系統(tǒng)
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一．系統(tǒng)描述
溫室監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)是通過采用綜合環(huán)境控制策略，創(chuàng)造和季節(jié)無關(guān)的農(nóng)作物生長適宜環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的工業(yè)化生產(chǎn)方式。
由于溫室監(jiān)控系統(tǒng)需要使用眾多的傳感器、執(zhí)行器，它們的分布范圍較廣，因此需要一種造價(jià)低、通信性能可靠的現(xiàn)場控制系統(tǒng)。
CAN（Controller Area Network控制局域網(wǎng)絡(luò)）屬于總線式串行通信網(wǎng)絡(luò)，同一般通信總線相比，具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性。它具有開發(fā)工具廉價(jià)，物理性能先進(jìn)，芯片技術(shù)成熟，制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
二 系統(tǒng)的構(gòu)成
溫室監(jiān)控系統(tǒng)選用CAN總線結(jié)構(gòu)，如下圖所示。
整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的每一個(gè)子站控制一個(gè)溫室，不同溫室可根據(jù)不同種類農(nóng)作物的具體情況（蔬菜、水果、鮮花）控制在不同的氣候條件下。
該系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行器和7400系列CAN總線測控模塊組成。在子站這一級，除了對溫室內(nèi)溫度、濕度、光強(qiáng)和二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集外；還可以接收上位機(jī)的命令和參數(shù)。
網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)(模塊)均可在任意一個(gè)時(shí)刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，但考慮到溫室監(jiān)控系統(tǒng)中各個(gè)子站的任務(wù)相互獨(dú)立，而且溫室內(nèi)溫度、濕度和二氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)的變化較慢，實(shí)時(shí)性指標(biāo)較易滿足，因此整個(gè)系統(tǒng)采用主/從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即：各個(gè)測控子站模塊安裝在現(xiàn)場的不同位置，分散布局，所采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸?shù)奖O(jiān)控總站，監(jiān)控總站的上位機(jī)對現(xiàn)場各模塊進(jìn)行統(tǒng)一的定時(shí)輪巡/隨機(jī)抽查、顯示及監(jiān)控處理。這樣做的最大好處是便于主機(jī)監(jiān)控程序的編制和實(shí)現(xiàn)。
作為上位機(jī)的監(jiān)控總站通過插在PC總線擴(kuò)展槽內(nèi)的CAN總線適配卡連接CAN總線。上位機(jī)可以觀測到各個(gè)溫室現(xiàn)場的溫度、濕度、光強(qiáng)等參數(shù)，并可以遠(yuǎn)程調(diào)整各參數(shù)的上，下限報(bào)警值，還可根據(jù)季節(jié)的變化、晝夜的不同和晴雨等氣候條件來改變各子站的設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)對各參數(shù)實(shí)現(xiàn)前饋控制。如果擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模或新增生產(chǎn)設(shè)備，只要增加控制節(jié)點(diǎn)即可連入現(xiàn)有控制網(wǎng)絡(luò)
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