在现代农业生产中，温室大棚技术是实现作物高效、优质、高产的关键手段之一。随着自动化和信息化技术的发展，基于PLC（可编程逻辑控制器）的农业温室大棚智能监测设备的应用越来越广泛，它的出现，极大地提升了温室大棚内的环境监测和控制能力，有效提高了农作物的产量和质量，同时也提高了农业生产效率和资源使用效率。
智能监测设备的主要功能是对温室大棚内的环境因素进行实时监测，例如温度、湿度、光照度、CO2浓度、土壤肥料浓度等。这些参数的实时监测，使得可以准确掌握温室内环境的变化情况，进而根据农作物的生长需求，通过控制系统实施相应的调节措施。如温度过高或过低时，通过通风和加热设备调整温室内的温度；湿度不足时，通过喷雾设备增加湿度；光照不足时，通过补光设备提供补充光源。
智能监测设备由三个主要系统构成：数据采集系统、数据处理系统和控制系统。数据采集系统由各类参数监测模块组成，例如土壤肥料监测模块、温湿度监测模块、光照强度监测模块以及CO2浓度监测模块等。这些模块负责采集对应的数据并通过传输模块传至数据处理系统。
数据处理系统主要包括电源模块、控制器和触摸显示屏。电源模块是系统动力来源，负责将市电转换为控制器所需的电压和电源。控制器作为系统核心，负责接收监测模块采集的数据信号，并进行数据分析处理。处理后的信息一方面传输至触摸显示屏进行实时显示，另一方面则传输至控制系统。
控制系统是智能监测设备的末端执行环节，主要包括各类执行设备，如通风设备、加热设备、补光设备、喷雾设备、冷却设备、遮光设备、CO2补充设备和土壤施肥设备等。控制系统根据控制器传输的控制指令，完成对温湿度、光照度、CO2浓度和土壤肥料浓度的智能控制。
硬件设计是整个智能监测设备的基础，合理的硬件选型对系统的稳定性和可靠性至关重要。例如，PLC控制器的选择就是基于系统输入输出信号数量、价格以及性价比等因素综合考虑的结果。在本研究中，选用的是西门子的S7-200系列PLC控制器，它具有足够的数字量输入/输出点，完全满足系统输入和输出采集通道的需求。而传感器的选择则根据农作物的营养需求和系统功能需求，不同功能类型的传感器被选用来检测温室大棚内的温湿度、光照度、CO2浓度和土壤肥料浓度等参数。
软件流程设计是智能监测设备实现智能控制的核心。通过软件流程设计，设备能够对采集到的数据进行智能化处理，并根据预设的控制策略和农作物的生长参数，自动调节温室内的环境条件。软件流程的设计包括地址分配表设计、外部接线设计等，确保设备的正常运行和数据的准确传输。
基于PLC的农业温室大棚智能监测设备的应用，实现了对温室大棚内环境参数的实时监测和自动控制，极大地提高了农业生产的自动化程度，减少了人力资源的消耗，提高了农业资源的使用效率，并通过精准的环境控制，为作物生长创造了更佳的条件，有效提升了农作物的产量和品质。随着技术的不断进步，未来这类智能监测设备将在农业领域发挥更大的作用，推动农业生产的现代化进程。
