[實用新型]一種基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制裝置

有效

• 申請號: 201922254680.0
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN211607663U
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 趙鎮川;彭楊;薛鵬飛;吉啟超;胡慧勇;韓建書;袁淑芳;杜玫玫;陳杰;魏東亮;王鵬;陳澤亮;韓海軍
• 申請（專利權）人: 山西省計量科學研究院;山西萬立科技有限公司
• 主分類號: A01G18/60
• 分類號: A01G18/60;A01G18/69;G05D27/02;G05B19/05
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本實用新型公開了一種基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制裝置：包括中央控制部分、zigbee傳感器模塊、PLC和觸摸屏HMI；中央控制器部分中壓縮機、風機、四通閥、風閥通過繼電器模塊與PLC的O輸出端連接，中央控制器中變頻器直接與PLC連接；Zigbee數據接收終端通過交換機與PLC連接，觸摸屏HMI通過交換機與PLC連接；本實用新型集Zigbee技術、PLC與HMI技術為一體，對大棚內各環境參數進行實時監測顯示和控制，良好地實現了人機互動，智能化程度高，環境因子控制精度高，控制準確，節省勞動力，保證了食用菌的產量和質量。

技術領域

本實用新型涉及一種基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制裝置，屬于植物生長環境調節技術領域。

背景技術

食用菌大棚栽培是傳統的種植項目，同時也是我國農業出口創匯的主要項目，國內外的市場需求量很大，因此需要保證食用菌大規模生產的同時，也要保證食用菌的產品質量。環境中溫度、濕度、二氧化碳濃度等是影響食用菌生長的重要因子。

目前食用菌大棚中控制環境因子的措施有：冬季采用煤爐或者電加熱升溫；通過手動開停排風機引進新風進行二氧化碳濃度調整；大棚室內灑水進行加濕處理；也有簡易的空調設備來進行環境因子控制等，但這些措施存在問題：1. 煤爐加熱易產生有害金屬及二氧化硫，對食用菌品質產生較嚴重的影響。2. 電加熱機組的運行費用會很高。3. 手動開停排風機控制隨意化，不能達到精確控制的目的。4.簡易空調設備一般都是人工手動及控制調節，操作者勞動量大，調節精度差，導致環境因子控制調節不夠精確，甚至出現不適宜其生長的環境狀態，從而造成食用菌的產量低，也影響食用菌的產品質量。

實用新型內容

本實用新型克服上述現有技術的不足，提供了一種基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制裝置，本裝置能夠控制菌房溫濕度和二氧化碳濃度，控制精度高，節省勞動力，有利于保證食用菌質量和提高食用菌產量，可廣泛推廣應用。

本實用新型采用以下技術方案實現：

一種基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制裝置，包括PLC、中央控制部分、zigbee傳感器模塊和觸摸屏HMI；

所述中央控制部分包括壓縮機、變頻器、風機、四通閥、蒸發器、冷凝器和風閥，所述壓縮機、風機和風閥通過繼電器模塊與所述PLC的I/O輸出端連接，所述變頻器與PLC的RS485端口連接；所述四通閥的A口連接壓縮機排氣口、B口連接冷凝器連接口、C口連接壓縮機進氣口、D口連接蒸發器連接口；所述蒸發器設置于大棚室內，所述冷凝器設置于大棚室外，所述冷凝器與所述蒸發器通過管道連接；

所述zigbee傳感器模塊包括環境傳感器、zigbee數據采集終端和zigbee數據接收終端；所述Zigbee數據接收終端通過交換機與PLC的以太網網口連接；所述環境傳感器連接zigbee數據采集終端；

所述觸摸屏HMI通過交換機與PLC的以太網網口連接。

當前設備的啟動運作情況；所述參數監控欄顯示當前生長環境各項參數如大棚室內空氣溫濕度、CO₂濃度、風速風向、土壤的溫濕度以及PH值；所述控制按鈕部分包括冷熱模式、恒溫模式、風速設置、風閥控制、參數設置、信息記錄。

所述中央控制部分包括降溫控制模式、升溫控制模式、恒溫控制模式和風速控制模式。

所述環境傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤PH值傳感器、二氧化碳氣體傳感器、超聲波風速風向傳感器。

所述zigbee數據采集終端包括數據采集器和電池模塊，數據采集器包括傳感器接線端、變壓電路板、傳感器信息采集與發送模塊和傳感器種類識別模塊。

所述zigbee數據接收終端包括接受信息模塊、以太網通訊模塊和電源模塊；zigbee數據接收終端與PLC通過以太網通訊模塊相連接。