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1、目目 录录1 引言.12 自动卷放装置原理.22.1 LT/FPH-1 光合有效辐射传感器的介绍及工作原理.22.1.1 光合有效辐射的概念.22.1.2 LT/FPH-1 光合有效辐射传感器的工作原理.22.1.3 技术参数.32.2 需用的主要设备及数量.32.3 自动卷放装置工作原理.33 工作过程.33.1 卷帘控制.33.2 放帘控制.44 整体电路图.45 安装与调试.55.1 安装.55.2 调试.56 结论.6参考文献.61大棚保温帘自动卷放装置的设计大棚保温帘自动卷放装置的设计王铎燕摘要摘要： 本文阐述了一个由传感器、控制器和电机组成的大棚保温帘自动卷放装置。它对太阳光强弱进
2、行判断，从而控制电机的启动与停止，再由电动机控制保温帘的卷放。关健词关健词：大棚保温， 光合有效辐射传感器， 自动控制1 1 引言引言随着城乡人民生活水平的提高,冬季栽培蔬菜和鲜果的温室大棚蓬勃发展, 规现有的自动装置受阴天、雨天的影响很大， 阴雨天时保温帘动作频繁, 所以易出现判断错误而发生误卷、误放的现象。针对以上装置存在的不足，我通模越来越大。在温室大棚的作业中, 卷放草帘是最费时、最费力的主要作业环节,尤其在严寒的冬季,为解决冬季大棚卷、放帘的难题,虽然市场上出现了如日光温室卷帘机自动控制仪”等不同形式的手动或自动卷帘机,但现有的自动控制仪都普遍存在着：（1）只有自动控制电路,没有人工
3、控制电路。这样,当自动控制电路出现故障后, 无法实现人工操作,从而使保温帘不能正常的被卷放。（2）采用光敏电阻来判断光照的强弱。即不能实现根据作物的生理习性来科学的判断对作物生长有利的波段,造成浪费有利光照。（3）过探索研究,选用 LT/FPH-1 光合有效辐射传感器,设计了高性能的大棚保温帘自动卷放装置。2 2 自动卷放装置原理自动卷放装置原理该装置是全自动装置,必要时也可以人工控制。它主要利用 LT/FPH-1 光合有效辐射传感器对太阳光的强弱进行判断,从而控制电动机的启动与停止, 再由电动机控制保温帘的卷放。其控制原理图如图 1。2传感器控制器电机自动卷放帘太阳辐射图1 自动控制原理方框
4、图2.12.1 LT/FPH-1LT/FPH-1 光合有效辐射传感器的介绍及工作原理光合有效辐射传感器的介绍及工作原理2.1.12.1.1 光合有效辐射的概念光合有效辐射的概念在植物生长和发育过程中,光辐射因子起着重要的作用。首先辐射是植物光合作用的能源, 影响着光合作用过程中形成的产量和产品的质量。其次, 光作为一种调节作用,还对植物的形态发生与发展、叶子的形状与大小以及从营养生长到生殖生长的转变速度起着重要的作用。已有大量实验证明,植物的 5 种光合反映,即光合作用、色素合成、光周期现象、趋光性和光形态诱变，都集中在波长 400-700nm 波段范围内。所以通常将 400-700nm 波段
5、的辐射称为光合有效辐射。2.1.22.1.2 LT/FPH-1LT/FPH-1 光合有效辐射传感器的工作原理光合有效辐射传感器的工作原理LT/FPH-1光合有效辐射传感器主要用于测量400-700nm波长范围内的自然光的光合有效辐射,并且使用简单,可直接与数字电压传感器或数据采集器相连, 可在全天候条件下使用。该传感器采用硅光探测器,并通过一个400-700nm的光学滤光器。当有光照时,产生一个与人射辐射强度成正比的电压信号, 并且其灵敏度与人射光的直射角度的余弦成正比,每台光合有效辐射传感器都给出各自的灵敏度, 并可以直接读出单位为umol/m2s的数值。该传感器广泛应用于农业气象、农作物生
6、长、生态学的研究。2.1.32.1.3 技术参数技术参数光谱范围：400-700nm响应时间：约1s(99%)相对湿度:0-100%,灵敏度:10-50uv/umolm-2s-1内阻:232.22.2 需用的主要设备及数量需用的主要设备及数量LT/FPH-1光合有效辐射传感器、控制器1台、电动机1台、开关1个、动合按钮2个、交流接触器2台、行程开关2个、热继电器2台。2.32.3 自动卷放装置工作原理自动卷放装置工作原理各元件名称：A1,A2 :由控制器控制的自动开关；S1,S2 ：动合按钮；FR-热继电器；SQ1,SQ2 ：行程开关；交流接触器；KM1,KM2 ：常开触点开关；M:电动机；Q
7、:开关；FU-保险。3 3 工作过程工作过程3.13.1 卷帘控制卷帘控制设由接触器KM1控制电动机卷帘, 接触器KM2控制电动机放帘。把开关Q闭合, 这时控制器处于监视状态。当有400-700nm波长的太阳光照射到传感器探头上时, 这时控制器得到信号, 迅速做出卷帘的预备动作，并开始计时, 直到10min后仍有信号输人到控制器, 这时控制器才控制自动开关A1闭合, 接触器KM1通电吸合,常开触点KM1闭合接通电源, 开始卷帘作业。当卷帘作业结束时, 电动机突然停止转动, 这样电动机开始过负荷运转, 导致电路中电流会突然增大, 热继电器探测到这种变化,自动切断电源, 卷帘过程结束,控制器又进人
8、监视状态。当自动控制电路出现故障时, 可以人工操作动合按钮SB1,同样可以使保温帘卷起。3.23.2 放帘控制放帘控制卷帘作业结束后, 控制器又处于监视状态, 当没有400-700nm波长的太阳光照射到传感器上时,这时控制器没有信号输人, 控制器迅速做出放帘的预备动作, 并开始计时,直到10min后仍没有信号输入到控制器, 控制器才发出放帘指令, 控制自动开关A2闭合, 接触器KM2通电吸合,常开触点KM2闭合, 接通电源, 开始4放帘作业。当放帘结束瞬间, 电动机又突然停止转动,热继电器仍像卷帘控制时那样,切断控制电路的电源, 电动机停止转动, 放帘过程结束, 控制器又马上进人到监视状态。当
9、自动控制电路出现故障时, 可以人工操作操作动合按钮SB2, 也可以使保温帘放下。4 4 整体电路图整体电路图整体电路图如图 2。MSBA1A2SB1SB2SQ1SQ2KM2KM1FRKM1KM2FRKM1KM2FUQA BC图2 整体电路图55 5 安装与调试安装与调试5.15.1 安装安装光合有效辐射传感器应通过机体所带的孔牢牢地固定在安装支架上, 调好水平位置, 再加紧固螺丝。传感器、控制器、电动机需有遮雨设施。5.25.2 调试调试给传感器和控制器反复输人不同的参数,并在一天中不同的时刻反复调整同时结合阴雨天调整, 直到控制器工作正常为止。6 6 结论结论（1）选用光合有效辐射传感器作为
10、控制设备,使该自动控制装置可以根据作物的生长需要控制保温帘的卷放, 充分利用了太阳光, 可以达到使作物增产的目的。（2）控制器具有延时功能,可以消除云层遮挡阳光时出现的暂时无光照而带来的误放现象,使电动机动作次数减少, 节约电能, 同时延长了保温帘和大棚的使用寿命。（3）光合有效辐射传感器可以同时控制多个大棚的电动机, 从而使成本明显降低。（4）具有自动和手动双重功能, 性价比优异 。6参考文献参考文献 1 代媛, 杨龙, 何东建. Z igBee在作物种植环境监测系统的应用 J . 微计算机信息, 2009. 2 邓磊, 王子敬, 范玲俐. 基于Z igBee无线网络的温度采集系统设计 J
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