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网络技术在温室智能控制系统中的应用
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2009-08-27
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本文介绍了一种基于网络技术的温室智能控制系统。该系统中的下位控制器可以通过
串行接口和以太网接口与上位机进行数据交互，使网络上的任意主机可以远程获取温室数据，并对系统运行参数进行远程修改和设置。文章给出了温室智能控制系统的工作原理，详细介绍了硬件和软件系统设计方案，相关结果表明该系统运行稳定、可靠。
关键词：温室；控制系统；串行接口；以太网接口
智能温室的自动控制系统一般是由控制计算机，控制器，执行机构及驱动部件组成的多
输入、多输出的闭环控制系统。在现代温室测控系统中，运用最多、技术最成熟的是基于RS485 总线的集散控制系统，其中控制计算机一般采用PC 机或工控机为上位机，控制器采用低档单片机作为核心控制芯片构成下位机，下位机的任务是完成现场与作物有关的环境参量及作物生理参量的信息采集、分析处理和存储显示；上位机则主要实现环境的调控策略、集中操作管理、通信控制等功能。此类温室集散控制系统存在着固有的缺陷，首先控制系统的物理层采用上下位机主从集散控制结构，一旦上位机出现故障，将会导致整个控制系统瘫痪，系统的可靠性和稳定性不佳；其次系统采用RS485 总线，有效传输范围不超过1200m；最后，上位机的通信软件缺乏通用性，加了系统成本。这些都将成为现代温室集群化方向发展的瓶颈，即系统的拓展性不好，布线复杂，成本较高。本论文设计了一种全自动的智能温室控制系统，该系统的下位控制器部分采用C8051F020 单片机为控制核心，既可脱离上位机完成温室环境调控；又可以与上位机通过RS232 或RS422 接口完成中央控制室的预测预报、人工干预、状态监视等功能；而且能够在不借助于转接设备的前提下，通过内嵌的精简TCP/IP 协议直接实现Internet 远程数据访问。
串行接口和以太网接口与上位机进行数据交互，使网络上的任意主机可以远程获取温室数据，并对系统运行参数进行远程修改和设置。文章给出了温室智能控制系统的工作原理，详细介绍了硬件和软件系统设计方案，相关结果表明该系统运行稳定、可靠。
关键词：温室；控制系统；串行接口；以太网接口
智能温室的自动控制系统一般是由控制计算机，控制器，执行机构及驱动部件组成的多
输入、多输出的闭环控制系统。在现代温室测控系统中，运用最多、技术最成熟的是基于RS485 总线的集散控制系统，其中控制计算机一般采用PC 机或工控机为上位机，控制器采用低档单片机作为核心控制芯片构成下位机，下位机的任务是完成现场与作物有关的环境参量及作物生理参量的信息采集、分析处理和存储显示；上位机则主要实现环境的调控策略、集中操作管理、通信控制等功能。此类温室集散控制系统存在着固有的缺陷，首先控制系统的物理层采用上下位机主从集散控制结构，一旦上位机出现故障，将会导致整个控制系统瘫痪，系统的可靠性和稳定性不佳；其次系统采用RS485 总线，有效传输范围不超过1200m；最后，上位机的通信软件缺乏通用性，加了系统成本。这些都将成为现代温室集群化方向发展的瓶颈，即系统的拓展性不好，布线复杂，成本较高。本论文设计了一种全自动的智能温室控制系统，该系统的下位控制器部分采用C8051F020 单片机为控制核心，既可脱离上位机完成温室环境调控；又可以与上位机通过RS232 或RS422 接口完成中央控制室的预测预报、人工干预、状态监视等功能；而且能够在不借助于转接设备的前提下，通过内嵌的精简TCP/IP 协议直接实现Internet 远程数据访问。
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