基于单片机和组态王的智能温室大棚集散控制.pdf

基于单片机和组态王的智能温室大棚集散控制系统的实现，是工业自动化领域的一个典型应用，它结合了硬件开发与软件编程，涉及到单片机的应用技术、组态软件的使用、以及通信协议的实现等多个方面。 单片机作为系统的关键硬件组件，承担着对温室大棚环境变量数据的实时监控任务。在这个应用案例中，使用了AT89C51单片机作为下位机的核心处理器。AT89C51属于经典的8位单片机之一，它具有丰富的I/O端口，能够接收和处理来自传感器的数据。在温室大棚的环境中，需要监控的环境变量可能包括温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等。这些传感器将数据传送给AT89C51单片机，单片机对数据进行必要的处理后，根据预设的控制逻辑对执行器发出控制指令，以实现对温室大棚环境的自动化控制。 在该系统中，AT89C51单片机具备双执行模式的特点。这意味着单片机既可以独立完成数据处理和控制任务，也可以作为从设备将采集到的数据通过RS-485总线上传至上位机进行进一步的处理。RS-485总线是一种差分信号的串行通信协议，它能够支持多节点的数据通信，适合于长距离传输和复杂的工业环境中。由于RS-485采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力和较高的传输速率，因此在工业控制领域得到了广泛应用。 上位机是整个集散控制系统的大脑，负责对来自下位机的数据进行存储、比对调整，并通过人机界面（HMI）对多个下位机进行管理和控制。在这个应用中，上位机软件采用了KingView 6.55组态软件来开发人机界面。KingView是一种国内广泛使用的组态软件，具有良好的图形显示、数据分析和控制策略的组态功能。通过KingView 6.55软件开发的人机界面，上位机可以实时地显示各个传感器采集到的环境数据，操作者可以通过友好的界面进行监控和参数设置。此外，KingView还能够控制多个下位机执行不同的功能，例如数据存储、参数调整等，从而实现了灵活的分布式控制。更为重要的是，系统设计中考虑了单个下位机发生故障对整个系统的影响，上位机能够隔离故障节点，保证其他下位机的正常运行。 智能温室大棚集散控制系统的实验结果表明，该系统能够实现有效的集散控制，解决了传统温室大棚自动化程度低、经济效益不高和维护不便等问题。这表明了基于单片机和组态软件的智能控制方案在实际应用中具有良好的效果和广泛的应用前景。 关键词中的集散控制理论，是指将集中控制与分散控制结合起来的一种系统控制方法。在集中控制中，所有控制任务都集中在中央处理单元中；而在分散控制中，控制任务分散在多个智能节点上。集散控制理论结合了两者的优点，既能够保证系统的集中管理与决策，又能够提高系统的可靠性和灵活性。AT89C51单片机和KingView组态软件的结合，正是集散控制理论在实际应用中的体现。 总结来说，基于单片机和组态王的智能温室大棚集散控制系统，运用了现代信息技术，提升了农业生产的自动化水平，具有很强的经济价值和实践意义。随着技术的不断进步，类似系统有望在更广泛的领域得到应用和推广。