[实用新型]一种基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制装置

说明书

本实用新型公开了一种基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制装置：包括中央控制部分、zigbee传感器模块、PLC和触摸屏HMI；中央控制器部分中压缩机、风机、四通阀、风阀通过继电器模块与PLC的O输出端连接，中央控制器中变频器直接与PLC连接；Zigbee数据接收终端通过交换机与PLC连接，触摸屏HMI通过交换机与PLC连接；本实用新型集Zigbee技术、PLC与HMI技术为一体，对大棚内各环境参数进行实时监测显示和控制，良好地实现了人机互动，智能化程度高，环境因子控制精度高，控制准确，节省劳动力，保证了食用菌的产量和质量。

技术领域

本实用新型涉及一种基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制装置，属于植物生长环境调节技术领域。

背景技术

食用菌大棚栽培是传统的种植项目，同时也是我国农业出口创汇的主要项目，国内外的市场需求量很大，因此需要保证食用菌大规模生产的同时，也要保证食用菌的产品质量。环境中温度、湿度、二氧化碳浓度等是影响食用菌生长的重要因子。

目前食用菌大棚中控制环境因子的措施有：冬季采用煤炉或者电加热升温；通过手动开停排风机引进新风进行二氧化碳浓度调整；大棚室内洒水进行加湿处理；也有简易的空调设备来进行环境因子控制等，但这些措施存在问题：1. 煤炉加热易产生有害金属及二氧化硫，对食用菌品质产生较严重的影响。2. 电加热机组的运行费用会很高。3. 手动开停排风机控制随意化，不能达到精确控制的目的。4.简易空调设备一般都是人工手动及控制调节，操作者劳动量大，调节精度差，导致环境因子控制调节不够精确，甚至出现不适宜其生长的环境状态，从而造成食用菌的产量低，也影响食用菌的产品质量。

实用新型内容

本实用新型克服上述现有技术的不足，提供了一种基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制装置，本装置能够控制菌房温湿度和二氧化碳浓度，控制精度高，节省劳动力，有利于保证食用菌质量和提高食用菌产量，可广泛推广应用。

本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于PLC和HMI的食用菌大棚中央控制装置，包括PLC、中央控制部分、zigbee传感器模块和触摸屏HMI；

所述中央控制部分包括压缩机、变频器、风机、四通阀、蒸发器、冷凝器和风阀，所述压缩机、风机和风阀通过继电器模块与所述PLC的I/O输出端连接，所述变频器与PLC的RS485端口连接；所述四通阀的A口连接压缩机排气口、B口连接冷凝器连接口、C口连接压缩机进气口、D口连接蒸发器连接口；所述蒸发器设置于大棚室内，所述冷凝器设置于大棚室外，所述冷凝器与所述蒸发器通过管道连接；

所述zigbee传感器模块包括环境传感器、zigbee数据采集终端和zigbee数据接收终端；所述Zigbee数据接收终端通过交换机与PLC的以太网网口连接；所述环境传感器连接zigbee数据采集终端；

所述触摸屏HMI通过交换机与PLC的以太网网口连接。

当前设备的启动运作情况；所述参数监控栏显示当前生长环境各项参数如大棚室内空气温湿度、CO₂浓度、风速风向、土壤的温湿度以及PH值；所述控制按钮部分包括冷热模式、恒温模式、风速设置、风阀控制、参数设置、信息记录。

所述中央控制部分包括降温控制模式、升温控制模式、恒温控制模式和风速控制模式。

所述环境传感器包括空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH值传感器、二氧化碳气体传感器、超声波风速风向传感器。

所述zigbee数据采集终端包括数据采集器和电池模块，数据采集器包括传感器接线端、变压电路板、传感器信息采集与发送模块和传感器种类识别模块。

所述zigbee数据接收终端包括接受信息模块、以太网通讯模块和电源模块；zigbee数据接收终端与PLC通过以太网通讯模块相连接。