农业大棚自控方案--泓格科技

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1、 台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ 农业大棚监控系统，共计 64 个 I/O 点，其中模拟量输入信号约 12-16 路，主要是对大棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度进行实时监测；开关量输入共 16 路，主要是对一些设备和信号的状态显示以及报警；开关量输出为 32 路，主要调控大棚内的温度、湿度、二氧化碳浓度参数，通过驱动相应的电动阀实现。系统中，由于各大棚属于分散排列，信号点相对分散，故系统整体采用分散式数据采集，集中监控的方式进行最为适合：上位机放置在较远的监控室内，数据采集模块则放置在现场的设备箱内，上位机与其通过 RS-485（也

2、可以选择无线传输方式）通讯；各传感器与数据采集模块间通过信号线进行连接。基于这样的系统构架，可以采用泓格科技的 I-7188EA 控制器和I-7000 系列远程数据采集模块，再配合上位机完成整个监测系统的设计。二：二：【控制系统组成介绍控制系统组成介绍】2 21 1 控制器选型：控制器选型：系统主控制器选用泓格科技的 I-7188EA。I-7188EA 系列的外形大台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ 2-3W的电源功率消耗，控制器以电脑构架为基础，功能强大，计算能力，数据处理、存储能力突出；数据显示通过用户自由选择人机界面实现。产品带

3、以太网口，内建多串口设计，让 I-7188EA 不仅可以连接外部设备与仪表，也可以轻易的连接各式总线模块，可以轻松的实现模拟量、开关量、运动、温度、压力的控制。2 22 2 I/OI/O 模块选型：模块选型：控制系统的 I/O 模块，同样选用泓格科技畅销市场 20 多年的牛顿系列 I-7000 模块，它内置微处理器和坚固的工业级塑料外壳，可以独立提供包括智能信号调理、输入输出、数据显示和 RS-485 通信等功能，仅需 2 根通信线就可以建立起一个多点的分布式 RS-485 网络，具有最佳的网络配置灵活性，非常适合小型的分散 I/O 系统。模拟量输入模块：I-7017 2 个开关量输入模块：I

4、-7051 1 个 开关量输出模块：I-7043 2 个台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ 1号号大大棚棚2 2号号大大棚棚3 3号号大大棚棚4 4号号大大棚棚温度湿度二氧化碳各开关信号温度湿度二氧化碳各开关信号温度湿度二氧化碳各开关信号温度湿度二氧化碳各开关信号设设 备备 控控 制制 箱箱RS-485/RS-485/以太网以太网/ /无线无线RS-485RS-485传感器信号线传感器信号线台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ 氧氧 化化 碳碳I-7051I-7051设设 备备

5、 状状 态态按按 纽纽 信信 号号报报 警警 信信 号号I-7043I-7043电电动动阀阀I-7188EAI-7188EARS-485/RS-485/以太网以太网传感器信号线传感器信号线台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ I-7188EA 进行数据交换，I-7188EA 通过 RS485 通讯接口和各大棚现场控制箱内的远端数据采集模块（I-7017，I-7051，I-7043 模块）进行通讯，用于接收温度、湿度、二氧化碳浓度传感器的信号，转化为数字量进入系统； I-7051 和 I-7043 是数字量模块，用于接收控制开关信号、故障

6、报警和控制执行机构动作 。模块间的距离最大可以达到 1200 米，通讯线路只要廉价的双绞线就可以了；模块体积小巧，提供多种安装方式，可以螺钉、导轨安装，也可以层叠安装；模块的供电采用10-30VDC 的宽范围供电，即使长距离供电带来的电压变化也可克服，可以统一由总24V 电源供电，不需要安装现场提供电源。由于 I-7000 模块内置微处理器，它可以基于 ASC码的命令/底层协议，可以用高级语言编写应用程序，且可以使用组态王等组态成为各种监控网络。模块的地址存储在模块的 EEPROM 中，可由控制计算机进行修改，内置看门狗功能，保证可靠运行，模块死机后自动重启。六、六、【系统软件设计系统软件设计

7、】6 61 1 操作系统操作系统 选用的 I-7188EA 控制器，内置泓格于 1998 年自主研发的有知识产权的 Minios7 操作系统，它兼容 DOS 系台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ DOS 系统相比，具有上电启动时间短（小于 01S） 、内置硬件诊断功能、直接支持 I-7000 模块而不需要库函数、直接支持以太网编程而无需外挂驱动、直接支持内置或活动存储设备。6 62 2 程序开发方式程序开发方式 ：I-7188EA 支持 TC、BC 和 MSC 等语言编程，泓格科技为此提供大量的库函数及示例程序以实现丰富的功能，如采集

8、、控制和通讯转换等。为提高软件开发人员的工作效率，泓格科技还提供了 Xsever 集成开发环境，通过 Xsever 摸班，用户可以很容易就开发出了一个具有 TCP/IP 和穿口通讯能力的嵌入式控制系统。而且，I-7188EA 支持以 GSM Modem 通信方式实现移动应用，实现远程下载和监控，从而使用户摆脱有线通信的限制，建构起一个广域的监控系统。七、七、 【系统特点系统特点】7 71 1 现场布线非常方便，节约施工成本现场布线非常方便，节约施工成本从系统图上可以发现，各传感器到模块间最多只有 8 路信号线，而各模块和主控制器间只需 1 路（2 根）RS-485 总线进行连接，不但减少了因为

9、接线带来的麻烦，更节约了成本。7 72 2 可实现远程程序更新、参数设置和修改可实现远程程序更新、参数设置和修改台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ HTTP Sever 和 FTP Server,运用常用的网络开发组件，很容易的实现基于 WEB 的自动控制应用开发。7 73 3 软件开发、售后维护方便软件开发、售后维护方便泓格科技提供所有 I/O 模块的函数功能块，用户可以直接使用相应的 I/O 模块，而不用单独对各个模块进行大量的设置，从而节省大量初始化时间，使系统在运用和使用上更加容易，同时在系统维护时，也无须单独对各模块进行设置

10、，极大的节省了系统维护的时间和人力。7 74 4 标配以太网络接口，降低通讯成本标配以太网络接口，降低通讯成本I-7188EA 控制器直接实现以太网通讯而勿需另外添加专门的以太网通讯模块，从而大幅度的降低成本，标准配置的以太网接口，用户不必再编写专用的通讯程序。7 75 5 强大的通讯能力，方便实现与标准设备或非标准设备通讯，或者通讯扩展。强大的通讯能力，方便实现与标准设备或非标准设备通讯，或者通讯扩展。由于 I-7188EA 本身自带的 2 串口，一网口外，还可以根据用户的需求，进行多串口或者多网口的扩展，而不必去做硬件和软件大量的更改工作，在通讯上为用户提供了更大的选择和扩展空间。7 76

11、 6 方便实现系统扩展，为系统变更或升级留有空间方便实现系统扩展，为系统变更或升级留有空间I-7188EA 采用总线的方式来进行扩展，对于由于工艺或设备的更改而导致自控配置变更，优势巨大。台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ 77 7 控制器提供加密功能，保密用户工艺信息控制器提供加密功能，保密用户工艺信息控制器提供 64 位唯一的硬件序列号，可以保密客户程序信息。如水处理中重要的工艺算法，在编译成程序来计算某些参数的时候，用户可以通过硬件序列号的功能，加密此程序，从而有效的保护公司机密。7 78 8 本地数据保存、掉电保持、实时时钟、

12、防止数据丢失本地数据保存、掉电保持、实时时钟、防止数据丢失I-7188EA 有本地存储的 EEPROM、电池后备 SRAM，可以保存本地需要存储的一些数据，并且具有掉电保持功能，即使在停电的情况下也能够将一些重要的数据进行存储，同时配合实时时钟功能，为后期精确分析事故原因和发生时间，提供了重要的判断依据。7 79 9 看门狗功能，加强系统稳定可靠性看门狗功能，加强系统稳定可靠性I-7188EA 控制器和 I/O 自带的双看门狗功能（硬件看门狗和软件看门狗） ，能在系统死机情况下，快速自启，提高了系统的可靠性和稳定性。八、八、 【小结小结】在选取自控产品阶段，考虑到大棚的占地面积、位置、组成形式

13、和控制方式有可能经常改变，安装于大棚内的各种传感器（温度、湿度、二氧化碳浓度）也有可能经常改变安装数量、位置；控温、控湿、控二氧化碳的执行器件的安装数量、位置也需要相应的改变。这要求控制系统必须要有很强的伸缩性，包括输入输出通道台湾泓格科技台湾泓格科技 中国中国 PACPAC 引路人引路人 泓格科技中文网站：http:/ I-7188EA 控制器搭配相应 I/O 模块的方案。 此方案以 PAC 控制器件为核心，它除了具备 PC 强大的控制计算能力、通讯处理、广泛的第三方软件支持外，还结合了 PLC 可靠、坚固、易于使用的特性，同时也为用户节省了工程项目开发时间，简化了现场布线的麻烦，提高了系统的可扩展性，为现在乃至将来降低了整体成本。泓格科技的 I-7188EA 系列产品，在工业自动化监控上多年的市场运用，已经证明了它在可靠、稳定的同时；还以其独特性能，让用户有了一个更具市场竞争力的农业大棚自控方案。