全自动电加热负压二氧化碳气肥发生器控制系统设计

为改善日光温室生产中二氧化碳匮乏问题,设计全自动电加热负压二氧化碳气肥发生器控制系统。采用PLC为主控制器,完成对气泵、电磁阀、加热装置等执行器的控制;巨控模块作为主机,通过Modbus协议与PLC进行数据交换,并通过4G网络将数据传输到远程终端,实现数据的实时显示、存储及历史信息统计;设计电加热负压发生器利用碳酸氢铵受热分解的化学性质制备二氧化碳气肥,发生器结构既防止了气体泄漏,又保证了输出二氧化碳的纯度。实验结果表明,系统运行稳定可靠,组态界面简洁方便,实现了对温室内二氧化碳的精准补施。

温室CO_(2)气肥增施控制器的设计

为实现温室内CO_(2)气肥的精准控制,设计基于开源系统Arduino Mega 2560的CO_(2)气肥增施控制器。系统选择MH-Z14、BH1750、SHT10、DS18B20等传感器实现CO_(2)浓度、光照强度、空气温度湿度、土壤温度等环境参数采集,采用2G容量SD卡实现测试数据海量存贮,LCD12864和4x4小键盘实现人机交互,通过遥控继电器输出控制气肥发生器。采用模糊控制算法根据预设参数控制气肥发生器的工作时长,实现温室内气肥环境的调控。设计完成的气肥增施控制器具备数据采集、数据存贮、参数设置、自动报警、24 h内极值数据查询、气肥发生器调控等功能;气肥调控模式包括手动设置反应时间、手动设置目标浓度自动跟踪、智能选择目标浓度自动跟踪三种模式。与课题组自制电加热气肥发生器联合测试表明,气肥增施控制器实现了预定设计功能。