智能農(nóng)業(yè)，已成為我國“十三五”規(guī)劃中農(nóng)業(yè)的主打方向之一，其含義指的是運(yùn)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動、無人、高效生產(chǎn)，目前我國的智能農(nóng)業(yè)覆蓋率已高達(dá)20%左右，預(yù)計(jì)“十三五”末期能夠突破40%，所以未來五年，該領(lǐng)域新技術(shù)將呈出不窮，本文將結(jié)合我們南京研維信息技術(shù)有限公司的一個客戶的現(xiàn)場案例，向大家介紹一下如何利用我們的現(xiàn)代信息技術(shù)，如工控機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等實(shí)現(xiàn)蠶蛹的自動孵化控制。
        本文介紹的智能農(nóng)業(yè)解決方案是基于凌華工控機(jī)設(shè)計(jì)的，當(dāng)然也適合于研華工控機(jī)或者研華平板電腦等，下面介紹一下蠶蛹自動孵化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理：安裝在各孵化室的溫濕度變送器將孵化室的溫濕度信號轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流信號并送至巡檢儀，巡檢儀根據(jù)事先設(shè)置的量程上、下限將電流信號轉(zhuǎn)換成溫濕度數(shù)據(jù)并巡回顯示，同時還以二進(jìn)制形式巡回輸出這些數(shù)據(jù)至PLC，PLC以開關(guān)量的形式采集這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定的格式將這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成各孵化室的溫濕度數(shù)據(jù)，然后與按工藝要求設(shè)定的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分段比較、判別，發(fā)出控制信號，控制信號經(jīng)控制板功率放大，驅(qū)動相關(guān)執(zhí)行器（空調(diào)、加熱器和補(bǔ)濕器）實(shí)施孵化室的分段溫濕度控制。采用上述控制方案既保證了在工控機(jī)或通信發(fā)生故障時，可根據(jù)巡檢儀顯示的數(shù)據(jù)，采用人工調(diào)節(jié)的方式對孵化室的溫濕度進(jìn)行控制，又避免了在PLC中增加A/D轉(zhuǎn)換模塊，從而確保了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本。
        蠶蛹自動孵化控制系統(tǒng)技術(shù)方案解決：蠶種孵化樓共三層，每層有6個孵化室，根據(jù)技術(shù)要求和孵化室的地理位置，我們采用了按層控制的方案，即每一層的6個孵化室為一個獨(dú)立的控制系統(tǒng)，使用一個PLC對其溫度和濕度進(jìn)行控制，各PLC通過雙絞屏蔽線與工控機(jī)互聯(lián)，整個系統(tǒng)為二級計(jì)算機(jī)監(jiān)控。溫濕度變送器為三線制電流遠(yuǎn)傳，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號（兩路）；巡檢儀巡回檢測報(bào)警儀，具有16通道4～20mA電流輸入（實(shí)際只用了12通道，其中6個溫度通道6個濕度通道），輸出為數(shù)字信號，共19位，其中D18～D14為通道編碼，D13為性，D12～D0為溫濕度數(shù)值，各通道數(shù)據(jù)分時巡回輸出，通過設(shè)置各通道的量程上、下限還可巡回顯示各通道的溫濕度數(shù)值；PLC采用西門子S7-200系列CPU226（增加擴(kuò)展模塊EM223），由于西門子PLC提供的是RS485串行接口，而工控機(jī)只提供了RS232串行接口，所以在PLC和工控機(jī)之間必須使用RS485/232電平轉(zhuǎn)換器。
        智能農(nóng)業(yè)解決方案——蠶蛹自動孵化控制系統(tǒng)對系統(tǒng)集成工控機(jī)、平板電腦的技術(shù)要求：